د. طارق البكري
الانسان القديم عرف الطاقة
تمكن الإنسان منذ القدم من استغلال طاقة الرياح في تحريك السفن في الأنهار والبحار، واستخدامها في إدارة بعض طواحين الهواء لرفع المياه أو طحن الحبوب وغير ذلك من الاستخدامات، وتمكن من استغلال الفرق في منسوب المياه من أجزاء بعض الأنهار في إدارة بعض السواقي، وتشغيل الآلات. وقد عرف الفحم منذ أن اكتشف النار ولاحظ أن بعض الأحجار السوداء الموجودة في الطبيعة تقبل الاشتعال، واستخدم الفحم كمصدر للطاقة إلى أن تم اكتشاف النفط، وما يصاحبه من غاز طبيعي.
الطاقة النظيفة
يرى كثير من الباحثين أن الطاقة النظيفة تشكل حلًا مثاليًا لمشكلة التلوث التي يعاني منها عالمنا اليوم.
ويقولون إن طاقة الشمس والرياح والمياه.. تشكل مصدرًا مهمًا لإنتاج طاقة عالمية مستدامة, إضافة إلى استخدام الكتل البيولوجية والحرارة الجوفية والمد والجزر في البحاروالمحيطات.
ولو وظفت الأموال لإنتاج طاقة من هذه المصادر بدلًا من إنفاقها على الطاقة النووية لحصلت نتائج أفضل بكثير.
أرقام
في عام 2004 تزايد إنتاج الطاقة النووية بمعدل 2 % فقط عالميًا. أما إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الأشعة الشمسية فقد تعاظم عالميًا بمعدل 60 % سنويًا منذ عام 2000 لغاية العام الماضي.
وجاء إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الرياح في المرتبة الثانية عالميًا حيث تزايد بمعدل 28 % سنويًا. وبلغت التوظيفات العالمية في إنتاج الطاقة النظيفة 30 مليار دولار عام 2004, وفقًا لما جاء في تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة لعام 2005.
الجسم يحتاج الى طاقة معينة
كل حركة يقوم بها الإنسان تحتاج إلى استهلاك نوع من أنواع الطاقة، ويستمد الإنسان طاقته لإنجاز أعمال يدوية وذهنية من غذاء متنوع يتناوله كل يوم، إذ يتمّ حرق الغذاء في خلايا الجسم ويتحول إلى طاقة.
النفط والغاز مثل القمح والرز
يقال إن جميع أنواع الطاقة لا تعطينا أي من مواد حيوية كالتي يتم استخلاصها من نفط وغاز طبيعيين يزيد عددها عن 500 ألف صنف.
فالنفط والغاز مثل القمح والرز بالنسبة للإنسان ولا يجب استخدامهما إلا في المواقع التي لايمكن استبدالهما على الإطلاق. وكم سيكون حجم التوفير لو أنتج ما نحتاجه من الطاقة الكهربائية بواسطة الأشعة الشمسية وقوة الرياح لتسخين مياهنا وتدفئة منازلنا وإنارتها وطهي طعامنا وكذلك لو حوّلت محطات تحلية المياه المياه للعمل بواسطة الطاقة النظيفة؟
طاقة الشمس
هي المصدر الرئيسي للطاقة منها توزعت وتحولت إلى مصادر أخرى مثل الرياح والحرارة والطاقة المولدة من مساقط المياه والطاقة الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة كالفحم الحجري والأخشاب، وبما أن الطاقة الشمسية هي أهم مصادر الطاقة المتجددة فإن جهود كثير من الدول تتوجه لها بمختلف صورها وترصد لها مبالغ كبيرة لتطوير المنتجات والبحوث الخاصة باستغلالها كإحدى أهم مصادر الطاقة البديلة للنفط والغاز، وقد أعطى النصيب الأوفر في البحوث والتطبيقات لمجال تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وهو ما يعرف باسم (( Photovoltaics.
وهذا المصدر من الطاقة هو أمل الدول النامية في التطور حيث أصبح توفير الطاقة الكهربائية من العوامل الرئيسية لإيجاد البنى الأساسية فيها ولا يتطلب إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى مركزية التوليد بل تنتج الطاقة وتستخدم بالمنطقة نفسها،وهذا ما سوف يوفر كثيرًا من تكلفة النقل والمواصلات.
وتعتمد هذه الطريقة بصورة أساسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية، وتوجد في الطبيعة مواد كثيرة تستخدم في صناعة الخلايا الشمسية التي تجمع بنظام كهربائي وهندسي محدد لتكوين ما يسمى باللوح الشمسي الذي يعرض لأشعة الشمس بزاوية معينة لينتج أكبر قدر من الكهرباء.
أشكال متنوعة
تتوافر الطاقة على أشكال مختلفة حصرها البعض بأربعة مستويات رئيسية:
أولًا: الطاقة الحركية (Kinetic Energy) : وهي الطاقة الدافعة لأي جسم متحرك، وهي الطاقة التي تجعل الأشياء دافئة، فالمواد تتكون من ذرات، ومجموع الذرات تسمى جزيئات. وفي غاز كالهواء المحيط بنا مثلًا فإن هذه الجزيئات تتحرك بحرية، ولكن في السوائل والمواد الصلبة فإن الحركة تكون مقيدة نسبيًا. وكل جزء أو جسيم يتذبذب بشكل ثابت، والطاقة الحرارية (الحرارة) هي اسم أعطي للطاقة الحركية التي تنتج عن حركة الجزيئات العشوائية السريعة، وكلما كانت الحرارة أكبر كانت السرعة أعلى.
ثانيًا: الطاقة الكامنة (Gravitational Energy Or Potential Energy) : وهي الطاقة المبذولة اللازمة لرفع جسم، وذلك لكون الجاذبية الأرضية تعاكس هذا الفعل. فعند رفع أي جسم، سواءً كان تفاحة، لارتفاع معين، أو عند رفع عدة آلاف الأطنان من الماء إلى مستوى أعلى، فإنه سيتم خزن طاقة في ذلك، وفي هذه الحالة يمكن تسميتها بطاقة الجاذبية الكامنة (وتسمى دائمًا الطاقة الكامنة) .