مقدمة عامة
عملية توليد أو إنتاج الطاقة الكهربية هى في الحقيقة عملية تحويل للطاقة Conversion Energy من شكل إلى آخر ، فال يمكن بحال من الأحوال توليد طاقة كهربية من الشيء ، أو من العدم ، فالطاقة لا تفنى ولا تخلق من عدم كما نص على ذلك مبدأ بقاء الطاقة. وهذه مقدمة ضرورية فى بداية هذا الباب ، لاسيما بعد انتشار ظاهرة الاختراعات الوهمية والاكتشافات الخادعة فى الصحف ، ومعظمها يدور حول طرق وهمية لتوليد الطاقة الكهربية. فمن الاهمية أن نؤكد هنا أنه لا يمكن الحصول على طاقة كهربية إلا من طاقة أخرى من الطاقات الموجودة بالكون .أهم مصادر الطاقة
1 -الوقودالأحفورى Fuel Fossil :
هو عبارة عن بقايا الكائنات الحية من نباتات و حيوانات دفنت عميقا في باطن الأرض منذ سنين طويلة ، و تعرضت إلى درجات حرارة و ضغط مرتفعين جدا مما أدى إلى تركيز مادة الكربون فيها و تحويلها إلى وقود أحفوري يتم حرقه فى محطات التوليد بعد ذلك للحصول على الطاقة الحرارية التى ستتحول لاحقا إلى طاقة كهربية. و من أهم الأمثلة على الوقود الأحفوري :- الفحم الحجري .
- النفط .
- الغاز الطبيعي .
وقد سمي الوقود ألاحفوري بهذا الاسم إما لأنه يستخرج من الأحفوريات( والأحفوريات عبارة
ُ عن كائنات ماتت منذ ملايين السنين ودفنت بقاياها في باطن الأرض) ، أو لأنه يحتاج إلى أدوات حفر ليتم استخراجه من باطن الأرض.
و يشكل الوقود الأحفوري ما نسبته 90 %من مجمل الطاقة المستخدمة في حياتنا اليومية. ومن أكثر مميزات الوقود الأحفوري التي جعلت منه مصدرا مهما لإنتاج الطاقة ، أنه يمتلك كثافة
طاقة عالية ، وأنه سهل النقل و التخزين ، و عندما تتم معالجته بتروكيميائيا فإننا نحصل منه
على أنواع مختلفة من الوقود التي لها استخدامات متعددة .
و بالرغم من كل هذه الفوائد والحسنات للوقود الأحفوري إلا أنه من أكثر الأسباب التي تؤدي
إلى دمار البيئة ، فهو من أهم الأسباب التي أدت إلى ظهور ظاهرة الأحتباس الحراري ، و
تلوث الهواء بفعل الغازات الضارة و المواد المتطايرة الناتجة عن حرقه .
2 -الطاقات المتجددة Energy Renewable :
مثل:
- الطاقة الشمسية .
- طاقة الرياح .
- الطاقة المستخرجة من باطن الأرض Geothermal.
- الطاقة الحيوية Biomass.
وغيرها .
ويمكن أن نقول أن أصل معظم هذه المصادر (سواء التقليدية أو المتجددة) هو الشمس التى تعتبر
تقريبا مصدر لكل الطاقات على سطح الارض ، فالرياح لا تتحرك سوى من ضغط مرتفع لضغط
منخفض ، والذى يتحكم فى هذه الضغوط هو حرارة الشمس ، والــ Biomass هى طاقة حيوية
مخزنة فى أوراق وأغصان النباتات يتم حرقها للحصول على طاقة حرارية لتوليد الكهرباء ، وقس
على ذلك باقى الطاقات مثل المد والجزر ، وطاقة الامواج وطاقة باطن الارض إلخ .
كما أن الوقود الاحفورى كما ذكرنا يعود أصله إلى النبات ، وأصل الطاقة التى وضعت فى النبات هى الشمس ،
ومن ثم ستجد دائما هناك علاقة مباشرة أو غير مباشرة بين مصدر الطاقة والشمس.
3 -الطاقة النووية:
ربما يشذ عن القاعدة السابقة أنواع محددة مثل الطاقة النووية ، فهذه لا عالقة
لها بالشمس.
علم الطاقة:
فى رأيي أن علم الطاقة هو أم كل العلوم ، فالباحث فى علم الطاقة (وخاصة توليد الطاقة الكهربية) سيحتاج إلى دراسة علوم منوعة وكثيرة كما يبدو واضحا فى الشكل التالى الذى يثبت أن هذا العلم
له علاقات تبادلية مع خلاصة العديد من العلوم.
وهذا منطقى ، فالإنسان منذ بدء الخليقة يبحث
عن الطاقة ، منذ زمن الإنسان الاول الذى اكتشف النار ، إلى إنسان العصر الحديث الذى اكتشف
المصادر الجديدة والمتجددة لتوليد الطاقة ، فكان البحث عن الطاقة محفزا لنشوء علوم كثيرة من
أجل استخراج وتجويد وتحسين وتعظيم الاستفادة من هذه الطاقات.
