المخاطر المهنية والبيئية لتوليد الطاقة

نبذة عن توليد الطاقة:

في عام 1993، بلغ الإنتاج العالمي للكهرباء 12.3 تريليون كيلوواط / ساعة (الأمم المتحدة 1995)، (كيلوواط ساعة، وهو مقدار الكهرباء اللازمة لإضاءة عشرة لمبات 100 واط لمدة ساعة واحدة)، كما يمكن للمرء أن يحكم على حجم هذا المسعى من خلال النظر في البيانات الواردة من الولايات المتحدة، والتي أنتجت وحدها 25٪ من إجمالي الطاقة، كما أنتجت صناعة المرافق الكهربائية الأمريكية، وهي مزيج من الكيانات العامة والخاصة، 3.1 تريليون كيلوواط / ساعة في عام 1993، وباستخدام أكثر من 10000 وحدة توليد (وزارة الطاقة الأمريكية 1995)، يوظف الجزء من هذه الصناعة المملوك من قبل مستثمرين من القطاع الخاص 430 ألف شخص في عمليات الكهرباء والصيانة، بإيرادات تصل إلى 200 مليار دولار أمريكي سنوياً.

يتم توليد الكهرباء في المحطات التي تستخدم الوقود الأحفوري (البترول أو الغاز الطبيعي أو الفحم) أو تستخدم الطاقة النووية أو الطاقة الكهرومائية، في عام 1990،وعلى سبيل المثال، جاءت 75٪ من الطاقة الكهربائية الفرنسية من محطات الطاقة النووية. في عام 1993، جاء 62٪ من الكهرباء المولدة في جميع أنحاء العالم من الوقود الأحفوري و 19٪ من الطاقة الكهرومائية و18٪ من الطاقة النووية.

تعتبر مصادر الطاقة الأخرى القابلة لإعادة الاستخدام مثل الرياح أو الطاقة الشمسية أو الطاقة الحرارية الأرضية أو الكتلة الحيوية، حيث تمثل نسبة صغيرة فقط من إنتاج الكهرباء في العالم من محطات التوليد، حيث يتم نقل الكهرباء بعد ذلك عبر الشبكات أو الشبكات المترابطة إلى أنظمة التوزيع المحلية ومن خلالها إلى المستهلك.

تميل القوة العاملة التي تجعل كل هذا ممكناً إلى أن تكون في الأساس من الذكور، وأن تمتلك درجة عالية من المهارة التقنية ومعرفة “النظام”، المهام التي يقوم بها هؤلاء العمال متنوعة تماماً، ولها عناصر مشتركة مع صناعات البناء والتصنيع ومناولة المواد والنقل والاتصالات.

تنتج مولدات الطاقة الكهرومائية تيارات عالية جداً وجهد كهربائي مرتفع، تعتبر الموصلات من المولدات تتصل بمحول وحدة ومن هذا إلى محول طاقة، يعمل محول الطاقة على تعزيز الجهد وتقليل التيار للإرسال عبر مسافات طويلة، حيث يقلل التيار المنخفض من فقد الطاقة بسبب التسخين أثناء النقل، كما تستخدم بعض الأنظمة غاز سادس فلوريد الكبريت بدلاً من الزيوت التقليدية كعازل، ويمكن أن ينتج الانحناء الكهربائي نواتج تكسير يمكن أن تكون أكثر خطورة بكثير من سادس فلوريد الكبريت.

العاملين بتوليد الطاقة الكهرومائية:

لقد تعلم البشر تسخير طاقة المياه الجارية منذ آلاف السنين، وذلك لأكثر من قرن، حيث تم توليد الكهرباء باستخدام الطاقة المائية، يربط معظم الناس استخدام الطاقة المائية بسدود الأنهار، ولكن يمكن أيضاً توليد الطاقة الكهرومائية من خلال تسخير المد والجزر.

تمتد عمليات توليد الطاقة الكهرومائية على مساحة شاسعة والعديد من المناخات، وذلك بدءاً من التربة الصقيعية القطبية الشمالية إلى الغابات الاستوائية المطيرة، حيث سيؤثر الموقع الجغرافي لمصنع التوليد على الظروف الخطرة التي قد تكون موجودة، لأن المخاطر المهنية مثل الحشرات والحيوانات العدوانية، أو حتى النباتات السامة، بحيث ستختلف من موقع إلى آخر.

تتكون محطة الهدرجة بشكل عام من سد يحبس كمية كبيرة من المياه، ومجرى تصريف يفرز المياه الفائضة بطريقة خاضعة للرقابة ومحطة طاقة، قد تكون السدود وغيرها من هياكل احتواء المياه والتحكم فيها جزءاً من محطة الطاقة الكهرومائية، وعلى الرغم من أنها لا تشارك بشكل مباشر في توليد الكهرباء، فأنه يحتوي مركز الطاقة على قنوات موصلة توجه المياه من خلال التوربينات التي تحول التدفق الخطي للمياه إلى تدفق دوار، بحيث سوف يسقط الماء من خلال شفرات التوربين أو يتدفق أفقياً من خلالها، حيث التوربين والمولد متصلان ببعضهما البعض، وبالتالي يؤدي دوران التوربين إلى دوران دوار المولد.

إمكانات الطاقة الكهربائية من تدفق المياه هي نتاج كتلة الماء، والارتفاع الذي يسقط من خلاله وتسارع الجاذبية، وتعتبر الكتلة هي دالة على كمية المياه المتوفرة ومعدل تدفقها، كما سيحدد تصميم محطة الطاقة ارتفاع الماء، وتسحب معظم التصميمات المياه من بالقرب من الجزء العلوي من السد ثم تصريفها في القاع إلى مجرى النهر الموجود في اتجاه مجرى النهر، هذا يحسن الارتفاع مع الحفاظ على تدفق معقول ويمكن التحكم فيه.

الإدارة وعمليات المحطة:

معظم الناس على دراية بجوانب الإدارة وعمليات المحطة لتوليد الطاقة المائية، والتي تخلق بشكل عام الملف الشخصي العام للمنظمة، حيث تسعى إدارة محطة الطاقة إلى التأكد من أن المحطة تقدم خدمة موثوقة، كما تشمل الإدارة موظفي المكاتب المشاركين في الأعمال والوظائف الفنية والإدارة، ويشمل موظفو عمليات المحطة مديري المصنع والمشرفين ومشغلي العمليات.

الهدرجة هي عملية علمية، ولكن على عكس عمليات المعالجة الأخرى، مثل تلك الموجودة في الصناعة الكيميائية، فإن العديد من محطات الهدرجة ليس لديها طاقم تشغيل، حيث يتم تشغيل معدات التوليد عن طريق التحكم عن بعد، وأحياناً من مسافات طويلة، كما وتحدث جميع أنشطة العمل تقريباً أثناء الصيانة والإصلاح والتعديل والارتقاء بالمصنع والمعدات، وهذا يتطلب وضع التشغيل هذا أنظمة فعالة يمكنها نقل التحكم بعيدًا عن إنتاج الطاقة إلى الصيانة لمنع بدء التشغيل غير المتوقع.

المخاطر التي يواجها العاملين وهيكل الإدارة:

تدار المرافق الكهربائية بشكل تقليدي كمنظمات “من القاعدة إلى القمة”، أي أن الهيكل التنظيمي قد وفر تقليدياً مساراً للتنقل التصاعدي يبدأ بمناصب المبتدئين ويؤدي إلى الإدارة العليا، هناك عدد قليل نسبياً من الأفراد يدخلون المنظمة بشكل جانبي، وهذا يعني أنه من المحتمل أن يكون الإشراف والإدارة في مرفق الطاقة قد عانوا من نفس ظروف العمل مثل الأفراد الذين يشغلون حالياً مناصب على مستوى الدخول.

يمكن أن يكون لمثل هذا الهيكل التنظيمي آثار فيما يتعلق بتعرض العمال المحتمل للعوامل الخطرة، خاصة تلك التي لها آثار تراكمية مزمنة، على سبيل المثال، نضع في الاعتبار الضوضاء، كان من الممكن أن يعاني الموظفون الذين يعملون حالياً في مناصب إدارية هم أنفسهم من فقدان سمع خطير عندما تم توظيفهم في وظائف تعرضت للضوضاء المهنية، وقد لا يتم اكتشاف فقدان السمع الخاص بهم في برامج اختبار قياس السمع الخاصة بالشركة، نظراً لأن مثل هذه البرامج تشمل عموماً الموظفين الذين يتعرضون حالياً لمستويات عالية من الضوضاء في العمل.

العاملون في صيانة معدات التوليد:

تنقسم صيانة معدات التوليد إلى نوعين رئيسيين من النشاط: الصيانة الكهربائية والصيانة الميكانيكية، في حين أن كلا النوعين من العمل قد يحدثان في وقت واحد وجنباً إلى جنب، فإن المهارات والعمل اللازمين لأدائهما مختلفان تماماً.

قد تتطلب الصيانة إغلاق وتفكيك الوحدة، حيث يتم التحكم في تدفق المياه عند المدخل بواسطة بوابات الرأس، تكون البوابات الأمامية عبارة عن هياكل فولاذية يتم إنزالها في قناة السحب لمنع تدفق المياه، كما يسمح منع التدفق بتصريف المياه من القنوات الداخلية، وذلك بمستوى الماء الهادئ في مخرج التوربين (أنبوب السحب) أقل من مستوى صندوق التمرير وشفرات عداء التوربين.

هذا يسمح بالوصول إلى هذه الهياكل، وعلبة التمرير عبارة عن هيكل مدبب على شكل حلزوني يوجه تدفق المياه حول عداء التوربين بطريقة موحدة، حيث يمر الماء من علبة التمرير عبر دوارات التوجيه التي توجه التدفق، والريش المتحركة (بوابات الويكيت)، والتي تتحكم في مستوى الصوت.

عند الحاجة، يمكن إزالة المولد والتوربين من مواقعهما الطبيعية ووضعهما في الطابق الرئيسي لمركز الطاقة، قد تكون الإزالة ضرورية لإعادة الطلاء أو إزالة الشحوم وإصلاح واستبدال اللفات والمحامل والمكابح أو الأنظمة الهيدروليكية.

التأثرات البيئية بسبب توليد الطاقة:

تم الترويج لتوليد الطاقة الكهرومائية باعتباره صديقاً للبيئة، وبالطبع فإنه يوفر فائدة هائلة للمجتمع من خلال توفير الطاقة وتثبيت تدفق المياه، لكن مثل هذا التوليد من الطاقة لا يأتي بدون تكلفة بيئي، والتي تلقت في السنوات الأخيرة المزيد والمزيد من الاعتراف والاهتمام العام، على سبيل المثال من المعروف الآن أن إغراق مساحات كبيرة من الأرض والصخور بالمياه الحمضية، يؤدي إلى ترشيح المعادن من هذه المواد، حيث تم العثور على تراكم بيولوجي للزئبق في الأسماك التي تم صيدها في المياه من مثل هذه المناطق التي غمرتها المياه.

يغير الفيضان أيضاً أنماط الاضطراب في الماء وكذلك مستوى الأوكسجين، وكلاهما يمكن أن يكون له تأثيرات بيئية خطيرة، وعلى سبيل المثال، اختفت مسارات السلمون في الأنهار المسدودة، حيث حدث هذا الاختفاء  جزئياً، لأن الأسماك إما لا تستطيع تحديد موقع أو اجتياز المسار إلى مستوى المياه الأعلى، بالإضافة إلى ذلك، أصبحت المياه تشبه بحيرة أكثر من كونها نهراً، كما أن المياه الراكدة للبحيرة لا تتوافق مع جريان السلمون.

تدمر الفيضانات أيضاً موائل الأسماك ويمكن أن تدمر مناطق تكاثر الحشرات، والتي تعتمد عليها الأسماك والكائنات الحية الأخرى في التغذية، وفي بعض الحالات، قد دمرت الفيضانات الأراضي الزراعية والغابات المنتجة، تعتبر أثار فيضانات مناطق واسعة القلق بشأن التغير المناخي والتغيرات الأخرى في التوازن البيئي، كما أن آثار احتباس المياه العذبة التي كان من المقرر أن تتدفق إلى جسم من المياه المالحة مخاوف بشأن التغيرات في الملوحة.