أهمية المصادر البديلة للطاقة

ما هي أهمية المصادر البديلة للطاقة؟

إن اهتمامات العلماء ولا سيما العلماء الجيولوجيين قد زادت من بداية مطلع القرن العشرين وحتى وقتنا الحاضر في تكنولوجيا الطاقة الشمسية (مصدر طاقة بديل)، وقد برز هذا الاهتمام مؤخراً على هيئة أبحاث قد دارت وتمحورت حول عملية توليد الطاقة الكهربائية بشكل كبير؛ ويعود السبب في ذلك لأنها تتميز بمرونة واسعة وأنه بالإمكان تحويلها بطريقة سهلة إلى أشكال أخرى من الطاقة ومن الأمثلة عليها الطاقة الحرارية والميكانيكية، وهي تعتبر في ذات الوقت عبارة عن طاقة نظيفة من ناحية الاستعمال.
وبمعنى آخر لاحظ الجيولوجيون أن الآثار التلوثية لها تحدث في حال توليدها فقط داخل محطة التوليد ولا تحدث أثناء استعمالها أو تشغيل الموتورات ولا يمكن أن تحدث أثناء تسخين الماء في نقاط الاستعمال النهائي لهذه الطاقة، كما أنه خلال فترة السبعينات ولغاية وقتنا الحاضر انتشرت أبحاث الطاقة الشمسية بالإضافة إلى تطبيقاتها في أغلب دول العالم ومن هذه الدول هي الدول العربية، وهذه الأبحاث أخذت بالتوسع لتعمل على شمل العديد من المجالات ولتشهد أيضاً على تطويرات مستمرة من الممكن أن تهدف إلى زيادة كفاءة استخدام الأجهزة الشمسية ومن ثم تسويقها.
فكان من أقسام هذه المصادر هي الشمس أولاً وفي المركز الأول حيث أنها تعد نجم المجموعة الشمسية التي تتضمن الكواكب التسعة الرئيسية بالإضافة إلى عدد من الأجسام الفضائية الأخرى مثل الشهب والنيازك أو الكويكبات، وهناك النظريات التي درسها الجيولوجيين ومنها نظرية أعتبرت النظرية الأكثر قبولاً لدى علماء عصرنا والتي عملت على تفسير سبب تشكل الطاقة الشمسية، حيث نصت النظرية بأن تفاعلاً نووياً من أحد أنواع التفاعل الاندماجي يحصل في الشمس، ويعود السبب في ترجيح وجهة النظر هذه هو أن الشمس تتشكل من عنصري الهيدروجين والهيليوم بشكل أساسي.
وبسبب التفاعل الإندماجي فإنه يتم تحويل قيمة ستين كليو غرام من الهيدروجين إلى عنصر الهيليوم في كل ثانية، فإذا تم أخذ كتلة الشمس بعين الاعتبار فأننا نتمكن من القول أن هناك ما يكفي من الهيدروجين لاستمرار التفاعل الاندماجي خمسة الآف مليون سنة، كما أن الأرض تتلقى كمية كبيرة من الطاقة الشمسية من خلال أشعتها بالمقارنة مع احتياجات الإنسان من الطاقة غير أنه علينا أن ندرك حقيقة أن هذه الطاقة الشمسية الساقطة تكون متجهة إلى كل سطح الأرض الذي يتشكل من بحار ويابسة، فالبحار تكون 70% من سطح الأرض وهي عبارة عن مناطق غير مناسبة لاستغلال الطاقة الشمسية سواء أكان السبب بعدها عن اليابسة أو بسبب تكلفتها الاقتصادية العالية.
ومن معيقات استغلال الطاقة الشمسية هو أن الصحاري تغطي مساحات كبيرة من سطح الأرض وهذه تستقبل كميات كبيرة من الإشعاع الشمسي ولأنها أيضاً غير مأهولة بالسكان وبسبب أيضاً بعدها عن مركز الاستهلاك مما تسبب في جعل التفكير غير ضروي لاستغلالها في الوقت الحاضر، كما يوجد عدد من الأمور التي يجب أن نأخذ بها ومراعاتها عندما نبدأ بتطبيقات تكنولوجيا الطاقة الشمسية، وأول هذه الأمور هي حسابات الثابت الشمسي حيث رأى الجيولوجيين أن هذا الثابت الشمسي يعرف بأنه كمية الطاقة في وحدة الزمن على وحدة مساحة متعامدة مع الشعاع الشمسي وتكون واقعة على سطح الغلاف الجوي الذي يحيط بالكرة الأرضية.
وقال الجيولوجيين أن الثابت الشمسي يكتسب أهمية خاصة في التطبيقات الخاصة بالطاقة الشمسية، وهذه التطبيقات تبنى في المناطق التي تملك معدلات للثابت الشمسي وتكون مرتفعة، كما أنه من المعروف أن قيمة هذا الثابت تتغير بالاعتماد على تغير المسافة الواقعة بين الأرض والشمس بسبب شكل المدار البيضوي للأرض حول الشمس، وهناك بعض تطبيقات للطاقة الشمسية تتطلب في قيامها لعرفة تفصيلية للعلاقة بين الشمس وبين المنطقة المقصودة على سطح الكرة الأرضية، حيث يتم مراعاة مبدأ رفع كفاءة استخدام هذه الطاقة كما أن هذا الأمر يتطلب المعرفة الدقيقة والتفصيلية للعلاقة بين الشمس وتلك المنطقة المحددة.
بين الجيولوجيين بأن الغلاف الغازي يملك تأثيراً كبيراً على الإشعاع الشمسي وتأثيراً على الاحتفاظ بدرجة حرارة الجو بشكل مقبول، كما أن الغلاف الذي يحيط بالأرض يتشكل من عدد من الغازات، حيث أن كل منها يعمل على التأثير في الأشعة الشمسية فعلى سبيل المثال طبقة الأوزون وهي عبارة عن الطبقة العليا من الغلاف الغازي، حيث أنها تملك قدرة كبيرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية التي تدمر الحياة، وهناك غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء اللذان يتواجدان في الغلاف الغازي يملكان القدرة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء كما أنهما يعيدان جزء من هذا الإشعاع إلى سطح الأرض مرة أخرى.