7 مصادر رئيسية للطاقة يمكننا الحصول عليها من البيئة

بعض المصادر الرئيسية للطاقة الموجودة في البيئة هي: 1. الوقود الأحفوري ، 2. الطاقة الكهرومائية ، 3. طاقة الرياح ، 4. الطاقة الحرارية الأرضية ، 5. الطاقة الشمسية ، 6. طاقة الكتلة الحيوية و 7. الطاقة النووية:

يتم تلبية جزء كبير من احتياجات الطاقة لدينا من خلال احتراق أنواع الوقود مثل الخشب والفحم والكيروسين والبترول والديزل والغاز الطبيعي وغاز الطبخ وما إلى ذلك.

1. الوقود الأحفوري:

ويسمى الفحم والبترول والغاز الطبيعي وما إلى ذلك الوقود الأحفوري لأنه يعتقد أنه يتكون من بقايا النباتات والحيوانات.

(أ) الفحم:

الفحم هو وقود أحفوري تشكلت على مدى ملايين السنين من النباتات المتحللة. يتم حرق الفحم بشكل رئيسي في محطات توليد الكهرباء لتوليد الكهرباء وكمصدر للحرارة في الصناعة. عند حرق الفحم ينتج كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وهو أحد الغازات المسؤولة عن تأثير البيت الأخضر المعزز.

(ب) البترول:

يتم تكوين البترول الخام أو النفط الخام بطريقة مماثلة في حالة الفحم. لكن بدلاً من أن تصبح صخرة ، تصبح سائلة محاصرة بين طبقات من الصخور. يمكن تحويلها إلى غاز ، بنزين ، كيروسين ، وقود ديزل ، زيوت وبيتومين.

تستخدم هذه المنتجات في المنازل للتدفئة والطهي وفي المصانع كمصدر للطاقة الحرارية. وهي تستخدم أيضا في محطات توليد الطاقة ولتوفير الوقود للنقل. ومع ذلك ، فإن استخدامها ، وخاصة البترول والديزل ، يلوث البيئة ويؤثر على صحة الناس.

(ج) الغاز:

يصنع الغاز بالطريقة ذاتها مثل البترول ، كما أنه محصور بين طبقات من الصخور. يتم احتجاز الغاز الطبيعي وضغطه ونقله إلى المنازل لاستخدامه في المواقد وأنظمة الماء الساخن. يصنع غاز البترول المسال من النفط الخام. يتم استخدامه للطهي والتدفئة في المنازل والتدفئة الصناعية في الغلايات والأفران والأفران. كما يمكن استخدام غاز البترول المسال كبديل للبنزين كمحرك ووقود نقل.

التلوث المرتبط باستهلاك الوقود الأحفوري:

في القرن الماضي ، تبين أن استهلاك مصادر الطاقة غير المتجددة قد تسبب في أضرار بيئية أكثر من أي نشاط بشري آخر. وقد أدت الكهرباء المولدة من الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط الخام إلى تركيزات عالية من الغازات الضارة في الغلاف الجوي.

وقد أدى هذا بدوره إلى العديد من المشاكل التي تواجه اليوم مثل استنفاد طبقة الأوزون والاحترار العالمي. كان تلوث المركبات أيضًا مشكلة كبيرة. يعد المطر الحمضي والاحترار العالمي من أكثر القضايا البيئية خطورة المرتبطة باحتباس الوقود الأحفوري على نطاق واسع. كما ترتبط المشاكل البيئية الأخرى مثل استصلاح الأراضي وانسكاب النفط بتعدين ونقل الوقود الأحفوري.

2. الطاقة الكهرومائية:

وقد اعتبرت الطاقة الكهرومائية كمصدر للطاقة نظيفًا وآمنًا ورخيصًا ومتجددًا. في العديد من البلدان ، يستمر هذا التصور ويستخدم الطاقة الكهرمائية. ومع ذلك ، ففي العديد من البلدان المتقدمة ، تكون معظم أفضل المواقع إما مطورة بالفعل أو غير مناسبة لأن استخدامها سيكون له آثار إيكولوجية غير مقبولة.

قد تشمل هذه الآثار الفيضانات للمناطق التاريخية أو التاريخية الفريدة. وبالتالي ، في البلدان الصناعية ، يبدو أن تخزين المضخات هو الخيار الرئيسي الوحيد لتنمية الطاقة الكهرومائية على نطاق واسع. في بعض المناطق ، قد يكون لتطوير محطات الطاقة الكهرمائية الصغيرة تأثير إيجابي هامشي.

في معظم البلدان ، يمكن أن يؤثر تطوير الطاقة المائية على الصحة. ومن بين هذه الاحتمالات:

(أ) فقد الحياة بسبب فشل السد ،

(ب) فقدان مصائد الأسماك بسبب التغيير في التدرج الحراري ،

(ج) زيادة فقدان الماء عن طريق التبخر ، و

(د) فقدان المنطقة الزراعية الواقعة أسفل مجرى السدود بسبب زيادة التعرية.

وتملك الطاقة الكهرمائية بعض الإمكانيات الإضافية لتخزين المضخات لتقليل الطلب على الذروة وللتوليد الكهربائي على نطاق صغير. يمكن أن يؤدي إنشاء خزانات تخزين كبيرة إلى تغيير ملوحة المياه وإنتاجية المصايد وانتشار الأمراض المنقولة بالمياه.

3. طاقة الرياح:

في الاستخدام الواسع النطاق ، استخدمت طاقة الرياح في الغالب لتوليد الكهرباء ، ولكن تم استخدام تطبيقات أصغر لضخ المياه وتحلية مياه البحر. من المتوقع أن توفر طاقة الرياح حوالي 2 إلى 3٪ من إنتاج الكهرباء وتعتمد على عدة عوامل. والمشكلة المرتبطة بقوة الرياح ، كما هو الحال مع طاقة المد والجزر ، هي الطبيعة غير المنتظمة لإمدادات الرياح والحاجة الملحة لتخزين الطاقة.

يمكن لمولدات الرياح واسعة النطاق أن تؤثر بشكل مباشر على البيئة من خلال التأثير على المناخ المحلي على مسافة تقاس بنحو 10 أضعاف قطر المروحة. علاوة على ذلك ، المولدات صاخبة. تنشأ التأثيرات غير المباشرة من الحاجة إلى أنظمة التخزين والدعم والتكنولوجية المستخدمة للتخزين.

تتطلب مولدات الرياح الصغيرة التي تولد الكهرباء أنظمة تخزين ، مثل البطاريات ، التي قد تكون لها عواقب وخيمة على الصحة. كما هو الحال مع المولدات الكبيرة الحجم ، قد يكون للضوضاء والتغيرات المناخية المحلية تأثيرات كبيرة.

عندما تستخدم المولدات ذات النطاق الصغير للطاقة الميكانيكية ، مثل الضخ ، قد يكون من المفيد النظر في التأثير الإيجابي الصافي ، أي أن مصدر الطاقة النازح قد يكون وقودًا أقل رغبة ، مثل زيت الديزل.

طاقة الرياح لديها العديد من المزايا. انها صديقة للبيئة. تكاليف التشغيل والصيانة منخفضة. يمكن أن تقع مزارع الرياح في مناطق صغيرة لا مركزية ، مما يمنع خسائر الإرسال والتوزيع. تتمثل العوائق الرئيسية التي تواجه تطوير طاقة الرياح في الهند في نقص رأس المال الاستثماري ، ونقص القوة البشرية من ذوي الخبرة لمشاريع محددة ، ومحدودية الإمدادات العالمية من المعدات.

طاقة الرياح هي أرخص من طاقة الديزل. يجب توسيع هذه الميزة لأن تكلفة الطاقة الحرارية / الديزل سوف تستمر في الزيادة ، في حين أن تكلفة توليد طاقة الرياح يجب أن تنخفض مع تحسن التكنولوجيا.

وبالتالي ، فإن طاقة الرياح ، عند الاقتضاء ، يمكن أن توفر إضافات محلية لكن متقطعة للشبكة الكهربائية ، ويمكن استخدامها في بعض المناطق الساحلية لتحلية مياه البحر. لكن تلوث الضوضاء المحلي يمكن أن يكون مصدر إزعاج خطير.

في الهند ، هناك مناطق طاقة الرياح العالية التي هي أجزاء من ولاية غوجارات ، راجستان ، غرب مادهيا براديش ، المنطقة الساحلية في جنوب تاميل نادو ، خليج البنغال وأجزاء من ولاية كارناتاكا. في جميع هذه المناطق من الهند ، تهب الرياح بسرعة كبيرة بسبب تلك المناطق التي وجد أنها أكثر ملاءمة لتسخير طاقة الرياح.

تم وضع عدد كبير من المخططات لاستغلال الإمكانات الكاملة لطاقة الرياح في الهند. على سبيل المثال ، تم إنشاء محطة طاقة طاقة رياح بطاقة ميغاوات واحدة في أوخها في جوجارات.

تم إنشاء محطة أخرى لتوليد طاقة الرياح في لامبا في منطقة بوربندر في ولاية غوجارات. تنتشر محطة طاقة الرياح هذه على مساحة شاسعة تبلغ 200 هكتار ولديها 50 توربين رياح يمكنها توليد 2000 مليون وحدة من الكهرباء.

ظهرت بلدان مثل أمريكا وألمانيا وإسبانيا والدنمارك جنبا إلى جنب مع الهند كقادة في تطوير طاقة الرياح. ويشير تقييم لموارد طاقة الرياح في الهند إلى إمكانية إنتاج حوالي 20 ألف ميجاوات ، ولكن حتى عام 1991 كانت الهند تحصد 1025 ميغاوات فقط.

تم التعرف على حوالي 85 موقعًا بإمكانيات 4500 ميجاوات في أجزاء مختلفة من البلاد. وهي تقع في تاميل نادو ، وأندرا براديش ، وكارناتاكا ، وغوجارات ، وكيرالا ، ومادهيا براديش ، ومهاراشترا ، ولاكسادويب. تقع أكبر مجموعة لطاقة الرياح من 150 ميغاواط في ولاية تاميل نادو.

4. الطاقة الحرارية الأرضية:

حتى الآن ، تم استخراج الطاقة الحرارية الأرضية من خلال عدد محدود من الطرق. وأكثرها شيوعا هو الاستخدام المباشر للسوائل الساخنة الطبيعية من الطبقات العميقة في الحرارة الأرضية. ويجري تطوير تقنيات أخرى تقوم على الضخ الاصطناعي للمياه من السطح لأسفل من خلال طبقات من الصخور الساخنة.

يمكن أن تؤثر الطاقة الحرارية الأرضية على صحة الناس من خلال تعريضهم لعناصر سامة أو قد تكون سامة ، بما في ذلك النويدات الراديوية الطبيعية وكذلك العوامل غير النووية. من المحتمل أن يكون لكل مصدر طيفه الخاص من الملوثات ، في حين يمكن التعرف عليه بسهولة ؛ تعتبر المعلومات المتعلقة بآثارها المحتملة على الصحة ضئيلة ، خاصة بالنسبة للتعرض على المدى الطويل والمنخفض.

كانت الطاقة الحرارية الأرضية إضافة مفيدة لمصدر الطاقة في أماكن قليلة ولكن إمكانياتها محدودة ، ويمكن أن يؤدي استخراج السوائل تحت الأرض إلى إطلاق مواد سامة ، مثل البورون والزرنيخ والرادون.

5. الطاقة الشمسية:

الطاقة الشمسية تنتج عادة من مصادر محلية صغيرة أو محطات مركزية كبيرة على الأرض أو الأقمار الصناعية. على عكس تكنولوجيا الوقود الأحفوري ، لا تنتج تكنولوجيا الطاقة الشمسية انبعاثات كبيرة للبيئة أثناء العمليات وعلى عكس التكنولوجيا النووية ، فهي لا تنتج منتجات النفايات الخطرة أثناء العمليات.

من المحتمل أن يكون أكبر جزء من التأثيرات المحتملة على الصحة في تركيب وتشغيل وتوقف تكنولوجيا الطاقة الشمسية يرتبط بالاستخراج الهائل للمواد والبناء اللازم لبناء أنظمة الطاقة الشمسية. تتطلب تكنولوجيا الطاقة الشمسية الأرضية الأرضية مناطق تجميع كبيرة لكل وحدة من السعة المركبة.

6. طاقة الكتلة الحيوية:

يتم إنشاء طاقة الكتلة الحيوية من خلال الأنشطة التي تتراوح من الحرق المباشر للخشب أو تغويز المخلفات الزراعية إلى استعادة الغاز الحيوي المحتوي على الميثان من مدافن النفايات البلدية. يجب تطوير تقنيات لتحسين إنتاج وحصاد الكتلة الحيوية. آثاره على الصحة تختلف.

يمكن أن يؤدي استخدام المواقد اللامبالية وغير المناسبة لتدفئة المنازل إلى نشوب حرائق ، حتى عندما تولد المواقد المستخدمة بشكل صحيح أول أكسيد الكربون والمواد المطفرة في الدخان. لا يبدو رماد الخشب ساما ، وعلى الرغم من أن حرق الخشب لا يبدو أنه يولد كميات كبيرة من أكاسيد الكبريت أو المعادن الثقيلة ، فإن استخدامه على نطاق واسع قد يكون له آثار خطيرة على الصحة. يتطلب إنتاج الكتلة الحيوية زراعة واسعة وحصاد مع بعض المخاطر المرتبطة بها. ومع ذلك ، يمكن استخدام وإنتاج الكتلة الحيوية التي تعتبر نفايات في الوقت الحالي على أراضي غير منتجة.

هناك مخاوف مرتبطة بالكمية الكبيرة من مياه الري اللازمة وما يرتبط بها من إمكانية لارتشاح التربة. إن التوزيع الواسع لوحدات التوليد الصغيرة باستخدام الكتلة الحيوية يمكن أن يؤدي إلى حوادث وصعوبات في الصيانة ومراقبة الجودة. إن ازدياد حرق الأخشاب للتدفئة المنزلية يثير مشكلات خطيرة تتمثل في تلوث الهواء ، سواء داخل المباني أو في الهواء الطلق ، مع زيادة مستويات منتجات الاحتراق ، بما في ذلك المركبات العضوية المتطايرة والمُتَسَطَّحة.

الغاز الحيوي:

إن الكتلة الحيوية للنفايات مثل روث الأبقار ، ومخلفات النبات / المحاصيل والصرف الصحي وما إلى ذلك على التخمير في غياب الهواء تنتج غازاً قابلاً للاحتراق يسمى الغاز الحيوي. ويستخدم على نطاق واسع كمصدر للطاقة في المناطق الريفية في أقل البلدان نمواً.

7. الطاقة النووية:

يبقى مصدر الطاقة الذي لا يعتمد على الشمس أو الماء. هذه طاقة نووية. خلال العشرون سنة الماضية أو عدد كبير من محطات توليد الطاقة تم إنشاء العديد من الدول. وهي تستند إلى أحد نظائر اليورانيوم الموجودة طبيعياً وعلى نظائر من صنع الإنسان الثانوي. لقد أصبح يعرف باسم البلوتونيوم المستخدم في صناعة الأسلحة وهو في الحقيقة منتج ثانوي للمفاعلات التي تستخدم اليورانيوم.

وبغض النظر عن حقيقة أن اليورانيوم مورد يهدر ، فإن انتشار مراكز الطاقة النووية يحمل أخطارا جسيمة للبشرية بأسرها. وتشمل هذه المخاطر الكميات المتزايدة من منتجات النفايات المشعة ، العديد منها بنصف عمر لآلاف السنين وأكثر.

ويشكل التخلص منها بالفعل خطرا كبيرا على تلويث الأرض ومياه البحار والهواء. هذا لا يكتفي فقط بتعكير التوازن البيئي للحياة الطبيعية. إنه تهديد حقيقي وخطير للحياة نفسها في كل مكان.

الطاقة النووية هي فريدة من نوعها بين مصادر الطاقة المحتملة للإنسان في المستقبل في مزيج من الصفات التالية:

(أ) إن تأثير نشر القوات على نطاق واسع على الصحة العامة أقل بكثير من تأثير المصادر الأخرى التي تم نشرها بالفعل ، من وجهة نظر تلوث الهواء ، والتعدين في الوقود ، ونقل الوقود والنفايات.

(ب) أنها توفر إمدادات طاقة لا تنضب.

(ج) يتركز وقوده بدرجة عالية وبالتالي لا يشكل النقل عائقا أمام استخدامه في أي مكان على الكرة الأرضية ، بما في ذلك الماء.

(د) تعد الطاقة النووية النووية اقتصادية بوجه عام بالمقارنة بمحطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالوقود الأحفوري.

من ناحية أخرى ، فإن لها أيضًا عيوبًا فريدة:

1. إن توليد الطاقة الانشطارية يرافقه إنتاج إشعاعات بستة درجات من الحجم أكبر من أي نشاط إنساني آخر.

2. ردود الفعل الانشطار تستخدم كوقود ، ولها منتجات ، المواد من أسلحة الإنسان الأكثر تدميرا.

3 - تخضع سلطة الانشطار لقواعد حكومية غير مسبوقة ، تستند إلى اعتبارات الأمن القومي والسياسة الخارجية.

وقد أشار أموري ب. لوفينز إلى أنه إذا كانت الطاقة النووية آمنة ، ومضمونة اقتصاديًا ، ووقودًا وافرًا من الوقود وحميدة اجتماعيًا في حد ذاتها ، فإنها ستظل غير جذابة بسبب التداعيات السياسية لنوع اقتصاد الطاقة الذي قد يقيدنا به. يؤكد بول إيرليك: "إعطاء المجتمع طاقة وفيرة في هذه المرحلة سيكون مساويا لإعطاء طفل أحمق بندقية آلية".

هناك أيضا خطر الحوادث والتسربات في مراكز الطاقة النووية. لقد حدثت مثل هذه الحوادث. لم ينجح أي نظام إنساني في ابتكار السلامة الكاملة من الحوادث. على الرغم من العروض المختلفة التي تم إجراؤها لتهدئة القلق العام ، تبقى الحقيقة أن كميات المواد المشعة تسببت في تلويث المناطق المحيطة بمشاهد الحوادث.

مركز بهابها للأبحاث الذرية في مومباي هو المركز الرئيسي للأبحاث وتطوير الطاقة النووية في الهند. محطات الطاقة النووية الأخرى هي. محطة ترابور للطاقة الذرية في ترابور ومحطة الطاقة الذرية في كوتا ومحطة مدراس للطاقة الذرية في كالباكام ومحطة نارورا النووية في أوتار براديش.

الجدول 10.1: