يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال موضوع عن الطاقة ، و تعريف الطاقة ، و أشكال الطاقة ، و مصادر الطاقة ، و أهمية الطاقة ، و نصائح للحفاظ على مصادر الطاقة ، تعد الطاقة جانب مهم للحياة، ولا يمكن إنكار أهميتها وفائدتها وأشكالها المتعددة التي تتمحور في الطاقة الحرارية، والميكانيكية، والصوتية، والديناميكية وغيرها، لكن يجب الحفاظ على هذه النعمة بجميع الطرق والوسائل الممكنة، وليس لتوفير المال فقط بل لحماية البيئة كذلك، عن طريق خطوات بسيطة يمكن لأي فرد اتباعها، أي يمكن لأي شخص الاستمتاع بالطاقة والحفاظ عليها بنفس الوقت. فيما يلي موضوع عن الطاقة.
موضوع عن الطاقة
موضوع عن الطاقة
تعتبر الطاقة من المواضيع الرئيسيّة التي تشغل الحكومات والدول نظراً لأهميّتها وحاجة السكان لها، وقد ازداد التركيز على مفهوم الطاقة ومصادرها بعد اكتشاف النفط والفحم الحجري، فاعتمد عليه الإنسان بشكلٍ أساسي للحصول على الخدمات وتأمين الاحتياجات الرئيسيّة.
كما ظهرت الحاجة إلى توفير مصادر بديلة للنفط والفحم الحجري بوصفها مصادر غير متجددة وستنفذ يوماً ما، ولكن ما مفهوم الطاقة؟؟ وما هي أنواعها؟؟ وما هي المصادر التي من خلالها يمكن الحصول عليها؟؟
تعريف الطاقة
تُعرَّف الطّاقة (بالإنجليزية: Energy) بأنّها إحدى خصائص المادّة، والتي يُمكن تحويلها إلى أحد الأشكال الآتية: العمل، أو الإشعاع، أو الحرارة، وهي بهذا التعريف تتعدّى التعريف الشائع للطّاقة بأنّها القدرة على إنجاز عمل ما، إذ بدأ مفهوم الطّاقة بالتوسّع أثناء الثورة الصناعية في أواخر القرن الثامن عشر، فقد لُوحظ أنّ الحرارة، والإشعاع هما شكلان مهمّان للطّاقة تماماً كالعمل، ويتمّ الاستفادة من الحرارة بعدّة أشكال كمصدر للتبريد صيفاً، وللدفء شتاءً، كما يُمكن الشعور بالإشعاع كطاقة من حولنا.
أشكال الطاقة
يوجد العديد من أشكال أو أنواع الطاقة، وفيما يلي أهمها:
- الطاقة الميكانيكية: هي الطاقة التي تنتج عن حركة أو تموضع الشيء، وتعرف بأنها مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع، بغض النظر عن وجودهما معًا أو عن قيمهما، ومن الأمثلة على الطاقة الميكانيكية؛ الطاقة الحركية الناتجة عن حركة السيارة، بينما يمكن أخذ السيارة المتحركة على منحدر جبلي كمثال على الطاقة الميكانيكية المتكونة من الطاقة الحركية وطاقة الوضع معًا، لكن الكتاب الموضوع على طاولة ما مثالًا على طاقة الوضع فقط.
- الطاقة الحرارية: تعكس الطاقة الحرارية فرق درجة الحرارة بين أي نظامين، ومن أمثلتها؛ التبادل الحراري بين جسم الإنسان ومحيطه.
- الطاقة النووية: تنتج الطاقة النووية من التغيرات الواقعة في النوى الذرية أو من التفاعلات النووية؛ مثل الانشطار النووي، والاندماج النووي، والانحلال النووي، وتعد محطات توليد الطاقة النووية من أشهر الأمثلة على هذه الطاقة.
- الطاقة الكيميائية: تنتج الطاقة الكيميائية من التفاعلات الكيميائية بين الذرات أو الجزيئات، ومن أمثلتها الطاقة الكهروكيميائية المتولدة في الخلايا أو البطاريات الكهروكيميائية.
- الطاقة الكهرومغناطيسية: وهي الطاقة الإشعاعية القادمة من الضوء أو الموجات الكهرومغناطيسية، ويعد أي شكل من أشكال الضوء بما في ذلك أجزاء من الطيف غير المرئي من أشكال هذه الطاقة؛ ومن أمثلتها؛ الراديو، وأشعة جاما، والأشعة السينية، وأفران الميكروويف، والأشعة فوق البنفسجية.
- الطاقة الصوتية: وهي طاقة الموجات الصوتية التي تنتقل عبر الهواء أو أي وسط آخر، ومن أمثلتها؛ دوي اختراق حاجز الصوت، وأي صوت يخرج من سماعة ما، وصوت الإنسان نفسه هو شكل من أشكال هذه الطاقة.
- طاقة الجاذبية: وهيالطاقة المرتبطة بجذب الأجسام لبضعها البعض بناءً على كتلتها، ويعدها البعض أساس الطاقة الميكانيكية، مثل طاقة الوضع لجسم يوضع على الرف، أو الطاقة الحركية للقمر في مداره حول الأرض، وتساهم هذه الطاقة في الحفاظ على الغلاف الجوي للأرض في مكانه.
- الطاقة الحركية: تعرف الطاقة الحركية بأنها الطاقة الناتجة عن حركة الجسم، وهي ذات قيمة موجبة أو صفرية فقط، أي موجودة أو معدومة وليست غير ذلك، ومثال عليها تأرجح طفل على أرجوحة ما، وبغض النظر عما إذا كان التأرجح للأمام أو للخلف، فإن قيمة الطاقة الحركية لا تكون سالبة أبدًا.
- الطاقة الكامنة أو طاقة الوضع: هي طاقة تموضع الجسم؛ مثل وصول الطفل المتأرجح على أرجوحة إلى أعلى القوس المتحرك به وتوقفه للحظة زمنية في الهواء، إذ تكون عندها قيمة هذه الطاقة أعلى ما يمكن، وعندما تكون الأرجوحة أقرب ما تكون إلى الأرض؛ فإن طاقتها الموضعية أو الكامنة في هذه الحالة تساوي صفرًا، ومن الأمثلة الأخرى؛ رمي الكرة في الهواء؛ ففي أعلى نقطة تصل إليها الكرة، تكون الطاقة المحتملة أكبر ما يمكن، أما عند ارتفاع الكرة وسقوطها، فيكون لديها مزيجًا من الطاقة الكامنة والحركية.
- طاقة التأين: هي الطاقة التي تربط الإلكترونات بنواة ذرة أو أيون أو جزيء، ومثال عليها؛ طاقة التأين الأولى للذرة التي تعادل الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون واحد تمامًا من مداره، وطاقة التأين الثانية التي تعادل طاقة إزالة الإلكترون الثاني والتي تكون أكبر من تلك المطلوبة لإزالة الإلكترون الأول.
مصادر الطاقة
مصادر متجددة
تتميّز مصادر الطّاقة المتجددة (بالإنجليزية: Renewable energy resources) بكَونها مصادر مستدامة لا تنفذ مع الاستهلاك، إذ يتمّ تجديدها باستمرار، وهي طاقة نظيفة لا ينتج عنها الكثير من الانبعاثات الملوّثة، والغازات الدفيئة، وبالرغم من كلّ هذه الإيجابيات للمصادر المتجددّة، إلّا أنّ الاعتماد الكبير يكون على استخدام مصادر الطّاقة غير المتجددة، وذلك بسبب ما تتميّز به من إمكانية تخزين، إضافة إلى توفّرها، واستخدامها غير المكلف، ومن الأمثلة على مصادر الطّاقة المتجددة:
- طاقة الرياح: (بالإنجليزية: Wind)، يتمّ الاستفادة من الرياح بتوليد الكهرباء، وذلك عن طريق استخدام التوربينات، والتي يُمكن إنشاؤها في أماكن مختلفة، كالأراضي الزراعية، أو الحرجية، وعلى الرغم من اعتبار الرياح مصدراً نظيفاً كباقي المصادر المتجددة، إلّا أنّها قد تسبّب تلوّثاً بصرياً، وضوضاءً، ممّا قد يزعج السكّان الذين يتواجدون بالقرب منها.
- الطّاقة الشمسية: (بالإنجليزية: Solar)، تُعدّ أشعة الشمس مصدراً مهمّاً لجعل الحياة على كوكب الأرض ممكنة، إذ يتمّ استخدامها لأغراض مختلفة، كتسخين المياه، أو تدفئة البيوت شتاءً، كما يُمكن الاستفادة منها في توليد الكهرباء، إمّا مباشرة باستخدام الألواح الضوئية، وتحويل الأشعة الشمسية الساقطة عليها إلى كهرباء، أو باستخدام المحطّات الخاصّة من أجل إنتاج البخار الذي يُستخدم لتشغيل المولدات الكهربائية لتوليد الكهرباء، ومن الأمور التي يجب مراعاتها في استخدام الطّاقة الشمسية كمصدر للطاقة، هو تأثرّها بالظروف المناخية للمنطقة، إضافة إلى صعوبة تخزينها.
- الطّاقة الحرارية الأرضية: (بالإنجليزية: Geothermal)، تعدّ الحرارة الكبيرة الموجودة في باطن الأرض مصدراً لهذه الطّاقة، وخاصّة في المناطق النشطة تكتونياً، وإذ يُمكن الاستفادة منها في توليد الكهرباء، وتدفئة المباني شتاءً، وتبريدها صيفاً، وتتميّز بكونها مصدراً نظيفاً كباقي مصادر الطّاقة المتجددة، إلّا أنّها قد تؤدّي إلى انبعاث القليل من المركبات التي تساهم في تشكّل الأمطار الحمضية.
- طاقة الكتلة الحيوية: (بالإنجليزية: Biomass)، تشمل الكتلة الحيوية أنواعاً مختلفة من المواد: كالخشب، وبقايا الطّعام، والنفايات، والسّماد، والمواد النباتية، والتي يُمكن إعادة استخدامها، والاستفادة منها، فقد تُستخدم كوقود للمدفئة، أو في توليد الكهرباء، ويجدر بالذكر وجوب مراعاة التأثيرات البيئية الناتجة عن كلّ مادّة من هذه المواد.
- الطّاقة الكهرومائية: (بالإنجليزية: Hydropower)، يُمكن الاستفادة من طاقة المياه الكامنة في توليد الكهرباء، وذلك عن طريق تشغيل التوربينات الكهرومائية التي يتمّ إنشاؤها بالقرب من الأنظمة المائية، كالأنهار، علماَ بأنّ هذه الطاقة تنتيج بسبب تخزين المياه في السدود، أو الخزانات، ممّا يؤثّر على المنظومة البيئية، كأن يُحدث إعاقة في حركة الأسماك، أو تغيّر في درجات الحرارة.
مصادر غير متجددة
تُستخدم مصادر الطّاقة غير المتجددة (بالإنجليزية: Non-renewable energy resources) بشكل كبير جداً لتلبية الاحتياجات المختلفة، وذلك عن طريق تحويلها إلى أشكال متنوعة من الطّاقة، وقد تشكّلت هذه المصادر نتيجة تعرّضها لعمليات جيولوجية مختلفة عبر فترات زمنية طويلة، ويُعدّ الوقود الأحفوريمن أهمّ أمثلة المصادر غير المتجددّة، فيما يلي تفصيل لهذه الصادر:
- الفحم: (بالإنجليزية: Coal)، يعدّ أحد أنواع الصخور الرسوبية، ويتكوّن بشكل رئيسيّ من الكربون، والهيدروكربون، وهو أكثر أشكال الوقود الأحفوري استخداماً في جميع أنحاء العالم، إذ يُستخدم في الصناعات المختلفة، كإنتاج الورق، والخرسانة، إضافة إلى استخدامه في توليد الكهرباء، وينتج عن استخدام الفحم انبعاث كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون.
- الغاز الطبيعي: (بالإنجليزية: Natural Gas)، يتكوّن بشكل رئيسيّ من غاز الميثان، وقد يتشكّل في المستنقعات، وأماكن النفايات، ويُعدّ مصدراً شائع الاستخدام لكونه أقلّ تلويثاً من الفحم، ويجدر بالذكر وجوب معالجة الغاز الطبيعي بداية حتى يصبح مناسباً للاستخدام، إذ يتمّ ذلك بإزالة المركبات الأخرى منه، للحصول على الميثان النقي.
- البترول: (بالإنجليزية: Petroleum)، يتكوّن في أعماق الأرض نتيجة للعمليات الجيولوجية، ويُعرَف بالنفط الخام، وهو سائل سامّ قابل للاشتعال، ويُستخدم لعدة أغراض، منها: تحويله للكاز، والبنزين، والوقود اللازم لوسائل النقل، بالإضافة إلى استخدامه في صناعة المواد البلاستيكية، والأدوية، والأسفلت، والمطّاط الاصطناعي، ويجر بالذكر احتواء البترول على العديد من المركبات الهيدروكربونية، ممّا يتطلب معالجته حتى يصبح مناسباً للاستخدامات المختلفة.
- اليورانيوم: (بالإنجليزية: Uranium)، هو معدن ثقيل قابل للانشطار، ويمكن استخدامه في توليد الكهرباء، وذلك بالاستفادة من كمية الحرارة الهائلة الناتجة عن انقسامه أثناء سلسلة التفاعلات الانشطارية النووية، علماً بوجوب معالجته قبل بدء عملية الانشطار، وعلى الرغم من أنّ اليورانيوم لا يُنتج أيّ نوع من الغازات الدفيئة أثناء استخدامه، إلّا أنّ إمكانية فشل عمليات الانشطار النووي قد يُشكّل عائقاً في استخدامه على نطاقٍ واسع.
أهمية الطاقة
تُعدّ الطّاقة عنصراً أساسياً في الممارسات اليومية في مجالات الحياة المختلفة، وفيما يلي كيفية استخدام، واستهلاك الطّاقة في قطاعات الاقتصاد الرئيسية:
- القطاع الصناعي: يشمل استخدام الطّاقة في عدّة مجالات، وهي: الإنشاءات، والتعدين، والصناعة، وزراعة الغابات، والصيد.
- قطاع الكهرباء: يشمل استخدام الطّاقة في المحطّات، والمُنشآت الخاصّة بذلك لتوليد الكهرباء، إذ تُستخدم الكهرباء المُولّدة في عمل العديد من القطاعات المختلفة.
- قطاع النقل: يشمل استخدام الطّاقة في وسائل النقل المختلفة، وهي: السيارات، والطائرات، والحافلات، والشاحنات، والسفن، والقطارات، إذ تُستخدم منتجات النفط، كالبنزين، والديزل كوقود لتشغيل هذه الوسائل.
- القطاع السكني والتجاري: يشمل المنازل، والمكاتب، والمستشفيات، والمخازن التجارية، والمطاعم، والمدارس، وقد جُمع القطاعين السكني، والتجاري معاً نظراً للتشابه في مجالات استخدام الطّاقة بينهما، إذ تُستخدم لعدة أغراض، منها: الإضاءة، وتشغيل الأجهزة المختلفة، والتسخين، والتدفئة شتاءً، والتبريد صيفاً.
قد يهمك:
نصائح للحفاظ على مصادر الطاقة
يعرف الحفاظ على الطاقة بأنه استعمال كمية أقل من الطاقة لضمان ديمومتها، لأنها تعد أمرًا مهمًا في الحياة ويجب الحرص على استخدامها بحذر، وفيما يلي أهم النصائح المتعلقة بالحفاظ على مصادر الطاقة:
- إطفاء الأجهزة الكهربائية والأضواء عند عدم استخدامها في المنزل لتوفير استهلاك الطاقة.
- ضبط السلوكيات اليومية المتعلقة بالطاقة.
- استبدال المصابيح الكهربائية المستعملة بالمصابيح الموفرة لاستهلاك الطاقة.
- تثبيت منظم حرارة قابل للبرمجة لتقليل استعمال الطاقة.
- استخدام الأجهزة الموفرة للطاقة.
- تقليل نفقات تسخين المياه بتقليل استخدام الماء الساخن عند عدم الحاجة إليه في الأجواء الحارة.
- تثبيت نوافذ موفرة للطاقة.
- عزل المنزل لتقليل استهلاك التدفئة.