كيفية الحفاظ على الطاقة.

كيفية الحفاظ على الطاقة.
الحفاظ على الطاقة .. حاجة ملحة وضرورة وطنية ...
كيفية الحفاظ الطاقة. تعزز الطاقة النشاط الإنساني , فهي التي تطهو طعامنا , وتسير نظام نقلنا , وتسخن وتبرد أبنيتنا , وتوفر القوة المحركة لصناعتنا . إنها تلك التي تساعدنا على الاستمرارية في طريق حياتية تشمل صحة جيدة , ووظيفة مجزية , وأوقاتاً ممتعة .

إن مستوى المعيشة الذي تعيشه دول العالم الصناعية والمتقدمة , يعود بشكل كبير إلى قدرتها في الحصول على الطاقة , بينما بدأ استخدام الطاقة في البلاد النامية يحقق نمواً سريعاً للحق بالركب العالمي للنمو , ورفع المستوى المعيشي , والنمو السكاني . وعلى الرغم من ذلك فإن استهلاك الفرد الواحد من الطاقة في البلاد الأقل نمواً مازال أقل بأربع مرات إلى ثمانية مرات من استهلاك الفرد في البلاد الصناعية .
ويزداد الطلب العالمي على الطاقة , حتى مع ازدياد المعرفة بالتهديدات التي تواجه بيئة الأرض نتيجة استخدام تلك الطاقة . فاحتراق الفحم الحجري والنفط يؤدي إلى تكوين المطر الحمضي , الذي يدمر الطبيعة ( بحيرات , غابات , سهول ... ) , كما يهدد المحاصيل الزراعية , والأبنية في المناطق الصناعية . كما ينتج عن الانشطار النووي نفايات مشعة طويلة العمر , أدت في غير منطقة من العالم إلى انتشار الأمراض الخطيرة والأوبئة .
كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 1
كما تملأ السيارات الهواء , بالضباب الدخاني ( الضبخان ) Smog ( الصورة 1 ) الذي يشكل تهديداً للصحة والممتلكات في جميع أرجاء العالم . وينتج من استهلاك الطاقة إطلاق ما يزيد عن ( 6 ) مليار طن من الكربون في الجو كل عام , مقروناً مع ازدياد كميات أخرى من غازات ناتجة عن مفعول البيوت النباتية Greenhouse , وهذا ما سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة جو الكرة الأرضية بضع درجات قبل حلول عام ( 2050 ) مغيراً بذلك مناخ الأرض أسرع من معدل التغير المناخي في نهاية العصر الجليدي الأخير بمقدار يتراوح ما بين 10 إلى 100 مرة .
ويبدو أننا نعيد ما ترويه الأسطورة اليونانية القديمة من أن ( بروميثيوس ) Prometheus عندما سرق النار وقبض عليه , قيد بالسلاسل إلى صخرة , تلسعه سياط البحر وتحرقه أشعة الشمس . وهانحن امتلكنا طاقة الوقود الأحفوري* فكانت عقوبتنا أن نخسر صحتنا الشخصية والبيئة التي نعيش بها .
باستطاعتنا تغيير الأمر بشكل مثير , فالبراعة التقانية كفيلة بأن تنقص بشكل كبير كمية الطاقة اللازمة لتوفير مستوى معين من السلع والخدمات , مؤدية في الوقت ذاته إلى تخفيض مشكلات الطاقة , ونقصها المتزايد , ويمكن ذلك عن طريق زيادة الكفاءة الطاقية ( التي هي الأمل الأخير لنا ) , والحصول على مصادر جديدة للطاقة.
- إن ما تستهلكه البشرية من الوقود الاحفوري في عام واحد هو نتاج أمضت الطبيعة في صنعه مليون عام تقريباً, ويسيطر النفط على أسواق الطاقة العالمية , نتيجة عدم وجود بدائل حقيقية , وتقانات كافية وخاصة في البلاد النامية لتطوير بدائل للطاقة . ومع استنزاف احتياطي النفط في روسيا والولايات المتحدة الأمريكية فإن جغراسياسات* الطاقة سوف تتركز بشكل كبير على منطقة الشرق الأوسط , ووسط آسيا , لتلبية الحاجات الصناعية الكبيرة لتلك الدول , وما الصراع الدائر حالياً بين روسيا وأمريكا إلا تجسيداً حقيقياً لرغبتهما في تقاسم بترول المنطقتين .
- ويشكل الغاز كفاءة طاقية عالية من حيث نظافة احتراقه , ومرونة استعماله في الصناعة والنقل وتوليد الكهرباء , وخاصة أن ما يتولد عن احتراقه من ملوثات يقل عن ملوثات أي وقود احفوري آخر , كما تقل أيضاً كمية ثنائي أكسيد الكربون التي يولدها , بالنسبة إلى النفط والفحم الحجري . ولكن مصادر الغاز محدودة في العالم إذ يمتلك الشرق الأوسط وروسيا 70% من احتياطيات الغاز العالمي.
كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 2
- ويشكل الفحم الحجري , الوقود الاحفوري الأكثر استمرارا على الكرة الأرضية إذ أن احتياطيه العالمي يقدر بـ ( 900 ) مليار طن متري , ويمكن لهذا الاحتياطي أن يدوم مدة تزيد عن ( 275) عاماً وفق معدلات الإنتاج الحالية . ولكن الفحم الحجري وقود غير نظيف , فاستخراجه يمكن أن يؤدي إلى إتلاف الأرض , وحرقه يؤدي إلى توليد كميات كبيرة من ثنائي أكسيد الكربون وبعض الملوثات الأخرى ( الصورة 2 ) . لذا فإن الاعتبارات البيئية دائماً تضع حداً لاستخدام الفحم الحجري , ما لم تتوفر تقنيات قادرة على حرقه بصورة أكثر كفاءة أو تحويله إلى وقود بديل .

إن كثيراً من الضغوط البيئية والجغراسياسية والاقتصادية تحث على البحث عن طاقات بديلة للوقود الاحفوري . وقد فضل العديد من مخططي الطاقة زيادة الاعتماد على الطاقة النووية – تحصل فرنسا على 75% من الكهرباء التي تحتاج إليها من الطاقة النووية – إلا أن حادثتي ( ثري مايل ايلاند ) Three Mile Island و( تشيرنوبيل ) Chernobyl هزتا ثقة الجماهير في سلامة وموثوقية المفاعلات النووية .
أمام هذا الواقع , نضوب تدريجي للوقود الاحفوري , تلوث كبير للبيئة , ثمن مرتفع للطاقة الأحفورية ... ما هي الإمكانيات المتاحة أمام تلك التحديات ؟ يعتقد خبراء الطاقة , أن هناك فرصاً كبيرة للتخفيف من الاعتماد على الوقود الاحفوري , باستخدام الطاقة البديلة , وتوفير الطاقة عبر استخدام تقنيات عالية في مجالات البناء والصناعة والنقل , ويمكن لراس المال وعبقرية الإنسان , أن يكونا البديل للطاقة في العالم بأسره . إلا أن ذلك يتطلب سمواً تقنياً ( مؤسسات الدولة ذات الاختصاص ) وإرادة سياسية ( القانون رقم 3 للعام 2009 الذي أصدره السيد الرئيس بشار الأسد ) , وتفكيراً اقتصادياً مستنيراً ( مساعدة الهيئات المختصة في توفير مستلزمات صون الطاقة ) بالإضافة إلى الوقت.

كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 3
- يجري توليد الطاقة الشمسية بمقاييس كبيرة في محطات تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية , حيث تقوم مرايا أو عدسات بتركيز ضوء الشمس على مُستقبل يحوي مائعاً ينقل الحرارة إلى مولد كهربائي تقليدي , وتستخدم الطاقة الشمسية في توفير الماء الساخن للمنازل . وقد لا تكون التقانات الشمسية ملبية للطموح الإنساني, إلا أنها في بلادنا – حيث تكون أشعة الشمس متوفرة في أوقات كثيرة من العام – ( الصورة 3 ) تعزز توفير الطاقة في فترات الحمل الأقصى من النهار , وقد تطور استعمال الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة الأمريكية , وبعض الدول الأوروبية , في رفع الماء إلى خزانات تغذي فيما بعد مولدات كهر مائية .
- أما الطاقة الكهرمائية الناضجة تقانياً تتطلب رأس مالاً كبيراً , وكلفة بيئية مرتفعة , إذ غالباً ما يؤدي بناء السدود الحديثة إلى إتلاف الأراضي الزراعية , وتهجير السكان . وعلى الرغم من محدودية مواقع السدود في البلدان الصناعية فإن المحطات الكهرمائية على مقياس صغير قد تبرهن قيمتها كمصادر للطاقة في البلدان النامية.
- وتجري الآن في المملكة المتحدة البريطانية , تجارب حثيثة , للاستفادة من الطاقة المتولدة من حركة أمواج البحر , في توليد الكهرباء . وعلى الرغم من أن النتائج ما زالت غير مرضية , إلا أنها واعدة .
- تشكل ( الكتلة الحيوية ) Biomass التي تتألف من نفايات الأخشاب والمواد العضوية ومنها القمامة والقش ...
كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 4
( الصورة 4 ), مصدراً للطاقة في كل أنحاء العالم , حيث أن تحويل هذه الكتلة إلى نواتج أكثر فائدة مثل الميتان أو الوقود الكحولي للنقل , سيزيد من قيمة هذا المصدر الطاقي . وقد أستحدث الألمان منذ مطلع الثمانينات تقانات مذهلة لتوليد الغاز الحيوي كوقود بديل , وكانت التجارب رائعة في المداجن , حيث تم استخلاص الغاز الحيوي من ( سلح الدجاج ) وتم استخدامه في التدفئة . كما تم استخدام أتون القش للتدفئة أيضاً.
- ويرى واضعو خطط الطاقة في قوة الرياح مصدراً هاماً للطاقة . حيث تم تصميم نظم متطورة تعمل بشكل موثوق وبسرعات متغيرة للجزء الدوار للتوربينات .
- ويمكن الحصول على إسهامات وفيرة من طاقة الحرارة الجوفية باستخلاص الحرارة من كتل صخرية حارة تحت سطح الأرض , أي باستغلال الفرق في درجة الحرارة بين مياه سطح المحيط الدافئة ومياه الأعماق الباردة. ففي شمال كاليفورنيا في الولايات المتحدة الأمريكية , يتم إنتاج أكثر من ( 2000 ) ميغا واط من طاقة الحرارة الجوفية .
كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 5

مع انخفاض أسعار النفط بعد الأزمة المالية العالمية , سيرتفع معدل الطلب على الطاقة وخاصة أن الأمم الصناعية ترى أن استهلاكها للطاقة , مرتبط بصورة غير قابلة للفصم بتطورها الاقتصادي , ولكن في ذات الوقت سيؤدي الازدياد المستمر لهذه الطاقة إلى عواقب وخيمة . لذلك تبدو الفرص الأكثر وعداً للبلدان الصناعية والنامية سواء, للمحافظة على التطور الاقتصادي , إنجاز تحسينات في الكفاءة الطاقية , وهذا سيكون أفضل بكثير من تطوير مصادر جديدة للتزود بالطاقة .
كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 6
يمتلك قطاع البناء في اقتصاديات الدول العديد من الفرص لتحسين الكفاءة الطاقية . فالطاقة المتسربة من الأبنية نتيجة عدم وجود قواعد صارمة للعزل ( الصورة 5 ) تؤدي إلى خفض الكفاءة الطاقية إلى مستويات كبيرة , ويمكن لنظم التحكم في البيئة الداخلية للأبنية أن تراقب درجة الحرارة داخل البناء وخارجه وكذلك ضوء الشمس ومواقع السكان , ومن ثم توفر الضوء والهواء المكيف حيثما تكون هناك حاجة إليهما. وتستطيع هذه النظم أن تؤدي إلى توفير نموذجي في الطاقة يتراوح بين 10 و 20 في المائة أو أكثر .

ويمكن أن تخفض مواد البناء المتطورة ( مثل مواد العزل* ) فقدان الحرارة بصورة كبيرة من خلال النوافذ والجدران والأبواب والأسقف والأرضيات . مثل استعمال البلوك الآجري ( الصورة 6* ) والزجاج المضاعف المفرغ من الهواء ( الصورة 7 )

كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 7
وفي المنازل فائقة العزل , تلك التي يتضاعف فيها العزل العادي , وتشكل تقانات البطانة في جدرانها مناطق مسدودة للهواء , فإن الإشعاع الحراري من الساكنين والأضواء والمواقد والتجهيزات المنزلية الأخرى , يستطيع أن يقوم لوحده بتدفئة المنزل . وقد بينت تجرية في ولاية مينيسوتا بالولايات المتحدة الأمريكية بين منزل عادي ومنزل فائق العزل , أنه يحتاج إلى كمية من الحرارة أقل بمقدار 68 % . وقد وصلت نسبة التوفير في بعض المنازل فائقة العزل بالسويد إلى حوالي 89% .

ولكن ثقافة التوفير من خلال تلك التقنيات والنظم في بلادنا تكاد تكون شبه معدومة , فحتى الآن يعتبر الجمهور أن كلفة العزل تتجاوز نسبة التوفير الناتج عن الكفاءة الطاقية , و مع ارتفاع تكاليف التزود بالطاقة ( تدفئة , كهرباء ) بدء الجمهور يشعر بقيمة تلك التقنيات , ولكن ارتفاع أسعار المواد , وعدم القدرة على التنفيذ بالشكل الأمثل , من قبل يد عاملة غير خبيرة , يؤدي إلى عزوف الجمهور عن الخوض في هذا المجال.
وهناك تدابير أخرى للكفاءة الخاصة بكل مجالات الصناعة . وقد طورت الدول الصناعية عمليات , مثل التحكم الآلي في صناعة الورق , وتطوير المكابس الاسطوانية , وتوفير الطاقة في معامل صنع الفولاذ .
أما قطاع النقل فهو المستنزف الأكبر والأسرع استنضاباً لاحتياطي النفط في العالم , كما يشكل التهديد الرئيسي للبيئة , وتحاول شركات السيارات تطوير استرتيجيات جديدة لزيادة كفاءة المركبات , وذلك في مجال الإطارات, والتصميم الخارجي , وتقانات في المحركات تزيد اقتصادية وقود السيارات .
إن التحسينات التي تجريها الدول الصناعية في مجال الكفاءة الطاقية , لن تكون مجدية ما لم يرافقها تطور تقاني في أسواق البلاد النامية , لأن التغير المناخي والمشكلات البيئية الرئيسية الأخرى سوف تتفاقم لتتجاوز كل الحدود المقبولة , فالنمو السكاني والتطور الاقتصادي في البلاد الأقل تطوراً , سيزيد من كمية ثاني أكسيد الكربون من 550 إلى 900 كيلو غرام للفرد في السنة بحلول عام ( 2030 ) . أمام هذا الواقع ما العمل ؟

كيفية الحفاظ الطاقة.
الصورة 8
هناك مسؤولية كبيرة ملقاة على عاتق الحكومات في تلك الدول , وعلى نطاق وطني يجب القيام بعدة مبادرات تكون نواة البدء في مجال توفير الطاقة , واستخدام الطاقة البديلة . وإن بدأنا في الحث على استعمال الطاقة الشمسية, فإن الطريق مازال في أوله ويحتاج إلى المزيد من ( التوعية , تسهيلات , مراقبة ) وتكون التوعية بإظهار فوائد التحول إلى الطاقة الشمسية , لأنها ستكون الطاقة الأكبر استعمالاً عند نضوب النفط ( الصورة 8 ) والتسهيلات تكون في مساعدة الأسر ذوي الدخل المحدود لاستخدام تلك التقنيات , والمراقبة في تحقيق المواصفات النوعية الجيدة , وحماية المواطن من أساليب الخداع .

هناك حاجة كبيرة إلى تطوير سياسة إنجاح الكفاءة في الإنارة , فهي تمثل في بلادنا سوق كبير , يمكن من خلاله أن يحصل توفير كبير في الطاقة , وذلك عن طريق منح المواطنين تعويضات تجعلهم يستبدلون أجهزة الإنارة الحالية بمعدات أخرى أكثر كفاءة , وقد ترى المؤسسات المختصة أن تلك الطريقة مكلفة , لكنها في نهاية المطاف سيتقاسم الفريقان التوفير الحاصل . أضف إلى ذلك تفعيل حملات ترشيد الاستهلاك , في كل مكامن الهدر الكبير للطاقة , مع وجوب إقرار قوانين تساعد على تخفيف ( سرقة الطاقة الكهربائية ) مثل تخفيض إعادة النظر في أسعار شرائح الاستهلاك . ويجب على المؤسسات المختصة تشجيع الصناعيين على إدخال تحسينات في مصانعهم , لتحسن الكفاءة الطاقية , والمساعدة في التخفيف من التلوث البيئي , بحيث لا تخضع تلك الإجراءات إلى أية تكاليف ضريبية أو رسوم جديدة .
كما يجب على المؤسسات الفنية ( نقابة المهندسين مثلاً ) , استصدار كودات تصميم بيئية جديدة للأبنية , تلحظ تقنيات العزل , ورفع الكفاءة الطاقية ( تدفئة , تبريد ) من خلال خفض القيم الحرارية والتبريدية اللازمة , وتقليل كلفة رأس المال لأنظمة تدفئة وتبريد أصغر , و دراسة الأساليب الإيجابية في مجال التصميم المعماري المناخي , مع تحسين الأداء الحراري للمباني .
وأخيراً تستطيع الكفاءة الطاقية , أن توفق بين الهموم البيئية والتطور الاقتصادي لجميع الأمم , فيمكنها أن توسع موارد الطاقة , وتبطئ التغيرات المناخية , وتوفر الوقت اللازم لتطوير مصادر طاقة بديلة . ولكن في النهاية , ما سوف يقرر نجاح الإنسانية في إبطاء تردي البيئة العالمية , هو استجابتنا جميعاً – مؤسسات حكومية وأفراد – لاستخدام المصادر الكفؤة في اقتصادها , ويجب أن لا يغيب عن أذهاننا أن الاستثمار في , أو استعمال تقنيات الكفاءة الطاقية التي غالباً ما تكون أقل من كلفة الوقود الذي ستحل محله , تمثل الاتجاه الأكثر معقولية المتوفر اليوم ومستقبلاً . إن التحديات كبيرة , لكن الفرص كبيرة أيضاً .

* الوقود الاحفوري : وقود يستعمل لإنتاج الطاقة الاحفورية , ويستخرج من باطن الأرض ( النفط , الفحم الحجري , الغاز الطبيعي , غاز النفط ) .

* جغراسياسات : دراسة العلاقة بين السياسة والجغرافيا , أو ما يتصل بهذه العلاقة

* الصورة (6) : 1- بلوك آجري سماكة ( 24 ) سم من الجهة الخارجية للمبنى
2- عازل حراري من الخشب المضغوط , أو الستريوبور سماكة ( 2 ) سم
3- قضيب ربط بين الجدارين
4- فراغ
5- بلوك آجري سماكة ( 12 ) سم من الجهة الداخلية للمبنى
6- فتحات التركيب

* مواد العزل : هي تلك المواد التي إذا استخدمت بطريقة مناسبة يمكن أن تمنع أو تقلل انتقال الحرارة بوسائل الانتقال الحراري ( التوصيل , الحمل , الإشعاع ) , وتقسم تلك المواد إلى مواد عازلة غير عضوية ( اسبستوس, صوف صخري , زجاج , سيليكات الكالسيوم .....) ومواد عازلة عضوية ( أصواف الحيوانات , الفلين , المطاط الرغوي , البولي يوريثان .....) ومواد عازلة معدنية ( رقائق الألمنيوم والقصدير العازلة ...) .

» الطاقة البشرية و تفريغ الطاقة السلبية من الجسم (الجزء الأول)
» الطاقة البشرية و تفريغ الطاقة السلبية من الجسم (الجزء الثاني)
» /تحويل وتخزين الطاقة:
» الحفاظ على أمن المجتمع
» المســـــــتوى : السنة الثانية رياضي و تقني رياضي - المجـــــال : الميكانيك و الطاقة - العمل و الطاقة الحركية