أنواع مختلفة من موارد الطاقة: نظرة عامة ، الاستخدامات

يتم تعريف الطاقة ببساطة في الفيزياء بأنها القدرة على القيام بالعمل. الشمس هي المصدر النهائي لطاقتنا في نظامنا الشمسي. الطاقة هي الحاجة الأساسية للكائنات الحية والحياة لا يمكن أن توجد بدون طاقة. اكتشف الإنسان البدائي النار واستخدمها لأسباب مختلفة وحتى في عالم الطاقة اليوم هو الحاجة الأساسية للعالم الصناعي. محطات فخ الطاقة الشمسية لعملية التمثيل الضوئي الخاصة بهم. بطريقة دورية نحصل على الطاقة غير المباشرة من النباتات. مثل هذا ، يتم تطوير مصادر الطاقة الأخرى من قبل البشر لحاجتهم.

أهمية موارد الطاقة وأنواعها

هناك نوعان أساسيان من موارد الطاقة

1. مصادر الطاقة المتجددة

2. مصادر الطاقة غير المتجددة

مصادر الطاقة المتجددة:

يتم إنتاج مصادر الطاقة هذه بطبيعتها ولا يمكن استنفادها. من الأمثلة على المصادر المتجددة الطاقة الشمسية ، والطاقة المائية ، والطاقة الحرارية الأرضية ، وطاقة الرياح ، وطاقة المد والجزر ، إلخ.

1. طاقة الرياح:

الرياح لديها طاقة وهي تتحرك بسرعة عالية ويتم تسخير الطاقة لتلبية احتياجاتنا. طاقات التقليدية المستخدمة هي المنضب ، وبالتالي يتم استخدامه. يتم إنتاج طاقة الرياح من المصادر الطبيعية والمتجددة مع التقنيات الحديثة. لا تلوث البيئة ومصدر طاقة رخيص. تستخدم طواحين الهواء لتوليد الكهرباء. تتحرك الشفرات الضخمة لطواحين الهواء بسرعة الرياح العالية لتوليد الكهرباء المطلوبة. ينعم العالم جغرافيا بالمناطق الساحلية والصحاري والتلال للاستفادة من هذه الطاقة. في العالم ، وكيرالا وغوجارات وتاميل نادو تنتج طاقة الرياح. تعد الدنمارك والصين والولايات المتحدة وألمانيا المنتجين الرئيسيين لطاقة الرياح.

2. الطاقة الشمسية:

الطاقة الشمسية هي المصدر الرئيسي المتاح على الأرض. هذا المورد المتجدد متوفر بوفرة. يتم إنتاج الطاقة في الشمس عن طريق الاندماج النووي. الطاقة الشمسية ، مع ذلك ، ذات جودة منخفضة لأنها تنتج كمية محدودة من الطاقة ودرجة الحرارة. وبالتالي ، فإنه يستخدم عادة لتسخين الماء والهواء للطبخ والتجفيف. يتم تحويل الطاقة الشمسية العالية إلى كهرباء بواسطة الخلايا الشمسية. يتم استخدامه في الآلات الحاسبة. تتكون الألواح الشمسية من مزيج من العديد من الخلايا الشمسية. في الأقمار الصناعية ، توفر الألواح الشمسية الطاقة. تصنع المواقد الشمسية والسخانات الشمسية على أساس هذا المبدأ.

3. الطاقة المائية:

هذه الطاقة تساعد على توفير احتياطيات الوقود. أرخص وصديقة للبيئة من مصادر الطاقة الأخرى. في محطة الطاقة الكهرومائية ، يتم تخزين الطاقة في الماء خلف السد. يسقط الماء المخزن على التوربينات من ارتفاع للسماح لها بالتناوب. قوة المياه تدور ريش التوربينات وبالتالي إنتاج الكهرباء. منازل الطاقة المائية مصنوعة على العديد من الأنهار للحصول على الكهرباء.

4. الطاقة الحرارية الأرضية:

هذه هي الطاقة المنتجة تحت سطح الأرض. درجة حرارة سطح الأرض مرتفعة للغاية. هذه الحرارة المرتفعة تسخن المياه الجوفية وتنتج تياراً. ثم يتم استخدام هذا البخار لتشغيل التوربينات لإنتاج الطاقة الكهربائية. استخدمت نيوزيلندا والولايات المتحدة الأمريكية وأيسلندا مصدر الطاقة هذا.

5. طاقة المد والجزر:

المد والجزر هو الارتفاع والانخفاض الدوريين في منسوب المياه في المحيط ، والتي تنتجها قوة الجاذبية للقمر. المد والجزر تحتوي على كمية كبيرة من الطاقة التي تساعد على إنتاج طاقة المد والجزر. أدى صعود وسقوط المياه إلى إنتاج وتوليد الطاقة التي تحرك شفرات التوربينات لتوليد الكهرباء. الموقع الأنسب لإنتاج طاقة المد والجزر في العالم هما بحر العرب وخليج البنغال.

6. طاقة الكتلة الحيوية:

روث الماشية ، والصرف الصحي ، والنفايات الزراعية هي الكتلة الحيوية التي تستخدم تقليديا لإنتاج الطاقة. تم استخدام كعك روث البقر والحطب في وقت سابق بشكل متكرر لإنتاج الطاقة الحرارية. في الآونة الأخيرة ، بسبب القضايا البيئية ، يتم إنتاج الغاز الحيوي من الكتلة الحيوية. الغاز الحيوي عبارة عن مزيج من العديد من الغازات مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين وغيرها. يستخدم الغاز الحيوي الآن للطهي في المناطق الريفية ويستخدم لإنتاج الكهرباء من خلال محطات الغاز الحيوي. في مصنع الغاز الحيوي ، يتم تخمير الكتلة الحيوية في غياب الهواء ولكن في وجود الماء. يتم إنتاج خليط من ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى بسبب تحلل المواد العضوية. هذا الغاز شديد الاشتعال ويعرف باسم "الغاز الحيوي".

7. الطاقة النووية:

تتكون الطاقة النووية من العناصر المشعة والخاضعة للانشطار النووي. لتوليد الطاقة النووية ، هناك حاجة إلى الوقود النووي مثل اليورانيوم الذي يتوفر بسهولة. يتم إنتاج الطاقة النووية في محطات الطاقة النووية مع حماية عالية حيث أن المنتجات المشكلة ضارة لنا. إذا تم التخلص من النفايات المشعة بأمان في البيئة ، فسيكون ذلك صديقًا للبيئة ومصدرًا للطاقة يمكن الاعتماد عليه لمستقبلنا.

8. الطاقة الحركية

الطاقة الحركية هي الطاقة المستمدة من حركة كائن مثل الآلة والعجلات والتوربينات وحتى البشر. مع زيادة السرعة ، هناك زيادة متناسبة في الطاقة المولدة. يستخدم هذا النوع من الطاقة بشكل أساسي في توليد الكهرباء. جعلت اختراعات العصر الحديث من الممكن استخدام الطاقة الحركية لتلبية الاحتياجات اليومية. على سبيل المثال ، تضاء إشارات المرور عند الإشارات من الكهرباء المولدة من حركة المركبات.

9. الطاقة المحتملة

الطاقة الكامنة هي الطاقة المستمدة من كائن ما بسبب موقعه النسبي. يجب تغيير الكائن من موقعه المعتاد لتخزين شكل الطاقة. على سبيل المثال ، تخزن الكرة بعض الطاقة عند وضعها في موضع مرتفع. هذه الطاقة تسحق أي شيء تحتها عند إطلاقها. يتم استخدام الطاقة الكامنة في عربات الركوب والمصاعد والرافعات إلخ.

10. الطاقة الميكانيكية

الطاقة الميكانيكية هي الطاقة المستمدة من أي من الطاقات الحركية أو المحتملة. هذا يعني أن الكائن يخزن الطاقة الميكانيكية بناءً على موقعه أو حركته النسبية. بعبارات بسيطة ، عندما يتم تنفيذ العمل بواسطة كائن ما ، يتم تبادل طاقته أو نقله إلى الكائن الذي تم إنجاز العمل عليه. تستخدم الطاقة الميكانيكية في نقل الأشياء من مكان إلى آخر ، والسيارات والمحركات والتوربينات.

11. الطاقة الحرارية

الطاقة الحرارية هي الطاقة الموجودة في جسم يحافظ على درجة حرارته. عندما يتم وضع ملعقة في الماء المغلي ، يتم نقل الحرارة من الماء إلى الملعقة ، وهذا ما يسمى الطاقة الحرارية. تُستخدم الطاقة الحرارية في الحياة اليومية مثل طهي الطعام والتعقيم وإعادة التدوير وحرق النفايات وما إلى ذلك ،

12. طاقة الجاذبية

طاقة الجاذبية هي الطاقة التي يحتفظ بها جسم ما بسبب موقعه الذي تحتفظ به قوة الجاذبية. هذا شكل من أشكال الطاقة الكامنة ، حيث يكون الجسم الذي يمتلك طاقة أكبر هو الشيء الذي يكون في وضع أعلى من الأرض. أكبر استخدام للطاقة الجاذبية هو توليد الكهرباء من طاقة حركات التوربينات بسبب الماء.

13. الطاقة المشعة

إنها الطاقة الناتجة عن الإشعاع الكهرومغناطيسي. يمكن للموجات الكهرومغناطيسية أن تنتقل في الفضاء ولا تحتاج إلى وسيلة أخرى. تُستخدم الطاقة المشعة في أفران الميكروويف ، حيث تنقل الموجات الطاقة لطهي ملايين الجزيئات في فترة زمنية قصيرة.

14. طاقة الصوت

تستمد الطاقة الصوتية من اهتزاز الأشياء ، بسبب أي قوة. هذه الطاقة تنتقل في شكل موجة وتتطلب وسيلة للسفر. هذا النوع من الطاقة عادة ما يكون منخفض المستوى مقارنة بالموارد الأخرى. تستخدم الطاقة الصوتية في العلاجات الطبية ، الغذاء المتزايد ، الملاحة والاتصالات.

مصادر الطاقة غير المتجددة:

تتشكل مصادر الطاقة هذه منذ فترة طويلة وتتراكم بطبيعتها ولكن يتم استنفادها بسهولة. لا يمكن استبدال هذه. على سبيل المثال: الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي والنفط.

1. الطاقة الكيميائية:

الطاقة الكيميائية هي الطاقة المنبعثة من المواد عندما تخضع لتفاعل كيميائي. المصادر هي البطاريات ، الغاز ، الطعام ، إلخ. عندما تمر هذه المواد بتحول كيميائي ، يلزم شكل من أشكال الطاقة لكسر الروابط الكيميائية. وهذا ما يسمى الطاقة الكيميائية. هذا شكل من أشكال الطاقة غير المتجددة ، حيث أن معظم المواد المعنية محدودة بالكميات. تستخدم الطاقة الكيميائية في المتفجرات ، وهضم الطعام ، والمركبات ، إلخ.

2. الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية هي الطاقة الناتجة عن تحريك الجزيئات المشحونة. مع زيادة سرعة هذه الجسيمات ، يزداد الإنتاج الكهربائي. هذه الطاقة تنتج الكهرباء ، والتي لا غنى عنها لحياة الإنسان. الطاقة الكهربائية هي المسؤولة عن نقل الطاقة من المصانع الكهربائية مباشرة إلى منازلنا.

3. الفحم:

تم تشكيل الفحم منذ فترة طويلة عن طريق تدهور النباتات تحت الأرض تحت الضغط العالي ودرجة الحرارة دون وجود الهواء. إنه شكل صلب من الوقود الأسود أو البني اللون البني. كان الفحم يستخدم على نطاق واسع كمصدر للطاقة. بعد الحطب ، كان الفحم هو المصدر الرئيسي للطاقة كوقود أحفوري. الفحم أنواع مختلفة وفقا لمحتوى الكربون ، أي أنثراسايت ، البيتومين واللجنيت. يستخدم الفحم لأنه يمكن تحويله إلى سوائل صلبة ووقود غازي. إنه مفيد جدا في إنتاج الكهرباء. تستخدم أيضا كمادة خام للأدوية والأدوية والمتفجرات والأسمدة.

4. البترول:

يتكون هذا الوقود الأحفوري السائل ذو اللون البني الداكن من تحلل المواد العضوية تحت درجة حرارة وضغط عالٍ للغاية. عندما ماتت الكائنات الحية ، استقروا في قاع المحيط وتسببت حرارة وضغط ملايين السنين في تغيير هذه الكائنات الميتة إلى النفط. يتم الحصول على النفط الخام عن طريق الحفر في قشرة الأرض ويتم استخراج المكونات المختلفة منه عن طريق التقطير التجزيئي. المكونات الرئيسية هي البنزين والديزل والنفتا والكيروسين وزيت التشحيم والبارافين.

5. الغاز الطبيعي:

يتم إنتاج هذا الغاز بكثرة في مناطق المستنقعات. المكون الرئيسي هو الميثان. هذا الغاز عديم اللون والرائحة هو أخف من الهواء. لهذا السبب قبل نقل الاسطوانات المملوءة ، يتم خلطها مع مركبتان كيميائي لتوفير رائحة قوية. يستخدم الغاز الطبيعي في الطهي في شكل غاز البترول المسال ويستخدم أيضًا كوقود في السيارات. الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) هو وقود نظيف يستخدم في العديد من الصناعات أيضًا.

بسبب الزيادة في عدد السكان ومحدودية مصدر الوقود الأحفوري ، تعمل الطاقة المتجددة كبديل لمتطلبات الطاقة. حرق الوقود الأحفوري يسبب تلوث الهواء والمخاطر البيئية. لهذه الأسباب مصادر الطاقة المتجددة هي الآن اختيار أيام.

عجب الطبيعة هو أن كل ذرة موجودة فيها يمكن أن تخلق شكلاً من أشكال الطاقة ، كبيرة كانت أم صغيرة. حتى بالنسبة لك أن تغمض عينيك ، فهناك بعض الطاقة التي تنطلق. إن فهم أنواع الطاقات لا يجعلك تبدو كمحترف فحسب ، بل يساعدك أيضًا في اختيار الموارد المناسبة لإنجاز عملك.