بحث في اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها

تتناول هذه المقالة دراسة مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها. الطاقة هي أهم حاجة للحداثة، وتساعدنا صفحة المحتوى على شرح عمليات تطوير الطاقة وتسمية أنواع ناقلات الطاقة.

اكتشف مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها

الطاقة هي أحد أشكال الوجود في هذا العالم. وبالمثل، أظهر العلماء أنه يمكن تحويل الطاقة إلى مادة، ويمكن أيضًا تحويل المادة إلى طاقة. تتناول المقالة ذكر بحث عن مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها. عمل العلماء على تحديث وتطوير الطاقة بمرور الوقت. فيما يلي أهم مساهمات العلماء في تطوير الطاقة

• اكتشف العلماء أشكالًا خطيرة من الطاقة.
• أيضًا، في الماضي، كانت الطاقة تعتمد فقط على الهيدروكربونات، لكن العلماء كانوا مهتمين جدًا بتطوير هذه النقطة.
• اخترع العلماء أيضًا توربينات إلكترونية يمكنها توليد طاقة كهربائية.
• كما طور العلماء سطح التلامس للعمل بحساسية مطلقة لأشعة الشمس.
• كما اهتموا بتطوير السدود الكهرومائية واستخدامها لتوليد الطاقة.

المصادر الرئيسية للطاقة

حيث الطاقة هي حجر الزاوية لتحريك العالم والشركات والمصانع وكل ما هو ميكانيكي في مواجهة هذا الكون وبعد ذكر بحث عن مساهمات العلماء في تطوير الطاقة يجب أن نذكر المصادر الرئيسية للطاقة

• الطاقات المتجددة التي تعتمد على قوى الطبيعة ولا تجف بالاستخدام.
• وكذلك مصادر الطاقة غير المتجددة والتي تعتمد عليها العديد من الدول لأنها أسهل في التشغيل وأرخص تكلفة.

الطاقة المستدامة

وأيضاً في ضوء ذكر البحث عن مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها، من الضروري إدخال مصادر الطاقة المتجددة. الطاقة المتجددة هي الطاقة التي يتم الحصول عليها من الموارد الموجودة في الطبيعة. ما لا يمكن تنفيذه إلا أنه يستمر ويتجدد مع مرور الأيام. لا تعتمد الطاقات المتجددة على الوقود الأحفوري أو النفايات النووية والطاقات المستهلكة الأخرى، ولكنها تولد طاقتها من طاقة الرياح والمياه والشمس والأمواج والحرارة وما إلى ذلك. فيما يلي نظرة عامة على مصادر الطاقة المتجددة الرئيسية التي يجب ذكرها[1]

1. الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء.
2. وكذلك طاقة الرياح.
3. الطاقة الشمسية هي أيضا طاقة حرارية.
4. وبالمثل الطاقة الكهرومائية.
5. طاقة الكتلة الحيوية.
6. الطاقة الحرارية الأرضية.
7. طاقة الأمواج.
8. وكذلك طاقة المد والجزر.

الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الحرارية

عند الحديث عن مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها وعن الطاقات المتجددة، لا بد من الحديث عن الطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة الحرارية. تم صنع أول خلية شمسية في العالم في العام التاسع عشر والرابع والخمسين. أيضًا، أصبحت هذه التقنية فيما بعد مصدرًا مهمًا للطاقة في الفضاء لتوفير الطاقة الكهربائية للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية.[1]

يعتمد مبدأ تشغيل خلايا الطاقة الشمسية على تحويل الأشعة الواردة من الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية. الشرط الأساسي لذلك هو أن الطاقة الكهربائية هي تيار مستمر. يمكن أيضًا استخدام هذه الطاقة مباشرة أو تخزينها في بطاريات ذات أحجام محددة لاستخدامها لاحقًا.[1]

الفرق بين الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة

الطاقة الشمسية الحرارية

تعتمد الطاقة الحرارية الشمسية على تسخين المياه بالطاقة الشمسية. حيث تتعرض المياه لأشعة الشمس في الأنابيب النحاسية والتي بدورها توجد في وعاء زجاجي محكم الإغلاق. وهذا يؤدي إلى تسخين المياه بالطاقة الشمسية الحرارية[1]

طاقة المد والجزر

تعد ظاهرة المد والجزر من المصادر المهمة في مصادر الطاقة المتجددة المختلفة. مع ارتفاع وانخفاض منسوب المياه بشكل عام بسبب تأثير جاذبية القمر والشمس على مياه المحيطات والبحار، يستخدمه العملاء لاحتواء المياه التي يرفعها المد خلف السد، وبعد خروج المد. توربين يولد الكهرباء عند فتح بوابة خروج المياه المحصورة.[1]

الطاقة الكهرومائية

كما تعد الطاقة الكهرومائية من أهم مصادر الطاقة المتجددة، حيث أنها أكبر مصدر لهذا الشكل من الطاقة من حيث العائد. كما أنها من أقدم أنواع مصادر الطاقة المتجددة. كما تعتمد على السدود الكبيرة لتوليد الطاقة، والتي تحتوي على توربينات في الأسفل تولد الطاقة الكهربائية من تدفق المياه.[1]

قد يتساءل البعض عن المكونات الرئيسية للتوربين، وهي[1]

• الأنبوب الذي يربط التوربينات والمياه الخلفية.
• الحلزون الذي يوزع الماء على محيط التوربين وعجلاته.
• دوارات توجيه تتحكم في كمية المياه الداخلة إلى التوربين.
• وكذلك عجلة التوربينات التي تغير كمية وحركة الماء.
• محور التوربين المسئول عن ربط التوربين بالمولد.
• مولد كهرباء.
• أنبوب يصل التوربين بالمياه المتدفقة.
• أخيرا نظام تحكم كامل.

طاقة الكتلة الحيوية

وبالمثل، تعد طاقة الكتلة الحيوية أحد أنواع الطاقة المتجددة التي كانت تستخدم على نطاق واسع في العصور القديمة. يعتمد هذا النوع من الطاقة على مجموع المنتجات الزراعية والنفايات العضوية، والتي تستخدم بعد التخمير المناسب لإنتاج غاز قابل للاحتراق. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام هذا الغاز للتدفئة وأيضًا كوقود للمولدات الكهربائية.[1]

يتم إنتاج الطاقة من خلال عملية التخمير دون استخدامها

الطاقة الحرارية الأرضية

الطاقة الحرارية الأرضية هي الطاقة المخزنة في لب الأرض والتي يستخدمها الإنسان لتسخين الماء أو السائل حتى يتحول إلى بخار، ويستخدم هذا البخار بدوره كمصدر حرارة للأغراض المنزلية أو لتوليد الكهرباء.[1]

طاقة الأمواج

كما تعتبر طاقة الأمواج من مصادر الطاقة المتجددة من خلال توليد القوى الميكانيكية والتي بدورها تتحول إلى طاقة كهربائية من خلال تنفيذ عدد من المشاريع التجريبية.

طاقة الرياح

آخر مصدر للطاقة المتجددة هو طاقة الرياح، وهي أهم مصدر للطاقة في العالم. أظهرت الدراسات أنه بحلول عام 2000 م، كانت طاقة العالم المولدة بواسطة الرياح حوالي 18.449 ميغاواط. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الأمر أخذ منحى تصاعديًا كل عام واليوم استطاعت مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها ابتكار توربينات عملاقة تعمل بطاقة الرياح. حيث يمكن لتوربين واحد فقط توليد ميغاواط.[1]

طاقة غير متجددة

كما أن ذكر الأبحاث حول مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها يؤدي إلى الحديث عن الطاقة غير المتجددة. إذا كان مصدر الطاقة غير المتجددة من المواد الطبيعية التي يتم استهلاكها بمرور الوقت ولا يتم تجديدها أو إنتاجها بسرعة وسهولة، ومن بين أنواع الطاقة غير المتجددة[2]

• الوقود الأحفوري هذا هو أهم مصدر للطاقة غير المتجددة لأن الناس يعتمدون عليه باستمرار.
• الطاقة النووية.

الوقود الحفري

من أهم مصادر الطاقة غير المتجددة. يعود تكوين هذا النوع من الوقود إلى العصر الكربوني، ويعتقد العلماء أيضًا أنها بقايا عضوية للكائنات الحية التي عاشت على الأرض، والتي تتكون من ثلاثة أنواع رئيسية[2]

1. الفحم هو أكبر حجم احتياطي لأن هذا النوع من الوقود يتكون على مدى سنوات طويلة ويصل إلى ملايين القطع.
2. وكذلك النفط فهو الوقود الأحفوري الأكثر استخدامًا في العالم وهو سائل أسود لزج سريع الاحتراق. يتكون من عنصرين رئيسيين، الكربون والهيدروجين.
3. الغاز الطبيعي أنظف مصدر للطاقة الأحفورية. لقد ثبت أنه يحدث في التربة وحدها أو ممزوجًا بالزيت.

الطاقة النووية

الطاقة النووية هي أيضًا مصدر غير متجدد للطاقة لأن هذا النوع من الطاقة هو مورد يتطلب الكثير من العمل والدقة والعناية الكبيرة لاستخراجها. يستخدم كل من المفاعلات النووية اليورانيوم، وهو أمر نادر الحدوث في البرية. اليورانيوم هو أيضًا أغلى عنصر في العالم وأندره.[2]

من أين تأتي الحرارة الجوفية

أهمية توفير الطاقة

بعد التطرق لذكر البحث الخاص بمساهمات العلماء في توفير الطاقة ومصادرها، من الضروري التأكيد على أهمية توفير الطاقة، حيث قد يرغب الكثير من الناس في معرفة الأسباب المهمة التي تقنعهم بتوفير الطاقة. في ضوء أهمية الطاقة وأهمية الحفاظ عليها

• العمل على زيادة احتياطي الطاقة لتجنب مشاكل الطوارئ.
• حتى في الحروب، حيث تتطلب الأسلحة العسكرية الثقيلة الكثير من الوقود لمواصلة عملها على أكمل وجه.
• تستخدم الطاقات البديلة أيضًا في الكوارث الطبيعية، والتي يجب الحفاظ عليها وتخزينها لمثل هذا الوقت.
• أيضا لتلبية احتياجات الناس في المجتمع.
• يساعد الحفاظ على الطاقة أيضًا في تحسين وضع البلاد.
• اتفاقيات الاستثمار والشراء بين الدول.

تطوير الطاقة

تنمية الطاقة هي أعمال وأنشطة البشر التي تركز على استخراج الطاقة من مصادرهم ومواردهم الطبيعية. وتشمل هذه الإجراءات والأنشطة[3]

• إنتاج مصادر الطاقة التقليدية.
• وكذلك إنتاج مصادر الطاقة البديلة.
• وكذلك إنتاج مصادر الطاقة المتجددة.
• ثم استعادة الطاقة.
• وإعادة استخدام الطاقة المهدرة.

بحثت مقالة في مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها، مبينة مصادر الطاقة المتجددة الرئيسية وكذلك مصادر الطاقة غير المتجددة، كما بينت المقالة أهمية الحفاظ على الطاقة ومفهوم تطوير الطاقة، كما أشارت مع العلماء والمهنيين.

1. ^marefa.org، الطاقة المستدامة 03/16/2024
2. ^wikiwand.com، طاقة غير متجددة 03/16/2024
3. ^wikiwand.com، تطوير الطاقة 03/16/2024