الطاقة المستدامة.

تقوم فكرة الطاقة المستدامة على استخدام موارد الطاقة بطريقة تلبي احتياجات الجيل الحاضر دون المساس بحق وقدرة الأجيال القادمة على تلبية احتياجاتهم. أهم ما يميز هذا الدرس هو الربط بين أمن الطاقة واستدامتها وحماية البيئة، والاعتماد على مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والذرية لتنويع مصادر الطاقة وخفض انبعاثات الكربون. كمثال سريع، استخدام الألواح الشمسية لتركيز ضوء الشمس وتحويله عبر مولد إلى طاقة كهربائية يكفي لتلبية الاحتياجات المتزايدة دون استنزاف الوقود الأحفوري.

الفكرة الأساسية

إن أمن الطاقة واستدامتها ذات أهمية بالغة، إذ إن العالم في حاجة مستمرة إلى الطاقة بأشكالها كافة، والتوازن بين أمن الطاقة واستدامتها وحماية البيئة يشكل تحدياً كبيراً لصناع القرار عالمياً، بحيث تُستخدم الطاقة بطريقة تلبي احتياجات الجيل الحاضر دون المساس بحق وقدرة الأجيال القادمة على تلبية احتياجاتهم.

الشرح

الطاقة المستدامة تعني القدرة على إنجاز شغل ما بطريقة مستدامة تحافظ على البيئة والموارد. والطاقة المتجددة هي طاقة ناتجة عن مصادر طبيعية تتجدد بمعدل يفوق ما يجري استهلاكه، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية وطاقة المد والجزر والحرارة الأرضية والكتلة الحيوية. المملكة العربية السعودية تتمتع بموقع جغرافي ومناخي متميز يجعل الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة أمراً مجدياً اقتصادياً، وقد أطلق البرنامج الوطني للطاقة المتجددة كجزء من رؤية السعودية 2030 لزيادة حصة الطاقة المتجددة إلى الحد الأمثل وتحقيق التوازن في مزيج الطاقة وتخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال، تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية المركزة عدسات أو مرايا لتركيز ضوء الشمس على مساحة صغيرة وتحويله إلى حرارة تشغل محركاً موصولاً بمولد لتوليد الكهرباء. بينما توظف طاقة الرياح جريان الهواء من خلال توربينات الرياح لتشغيل المولدات ميكانيكياً كي تولد الكهرباء.

مثال محلول خطوة بخطوة

إذا كان لديك مشروع ضخم للطاقة الشمسية في صحراء السعودية ينتج قدرة إجمالية مستهدفة تعادل $200$ جيجاوات لتوفير الاستهلاك المحلي وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وحققت الدولة هدفاً مرحلياً يتمثل في إنتاج نسبة معينة من إجمالي إنتاج المملكة للطاقة كما حدث في عام $2020$ بمقدار $3.45$ جيجاوات (وهو ما يعادل $4\%$ من إجمالي إنتاج المملكة للطاقة)، فكيف تحسب النسبة المئوية إذا كان الإجمالي الكلي للإنتاج يساوي $86.25$ جيجاوات؟ الخطوة الأولى: حدد القيمة الجزئية وهي الطاقة المنتجة من المصدر المتجدد وتسوي $3.45$ جيجاوات. الخطوة الثانية: حدد القيمة الكلية لإنتاج المملكة وهي $86.25$ جيجاوات. الخطوة الثالثة: اقسم القيمة الجزئية على الكلية واضرب الناتج في $100$ للحصول على النسبة المئوية: $(\frac{3.45}{86.25}) \times 100 = 4\%$.

أخطاء شائعة

• الخلط بين مفهوم الطاقة المستدامة ومفهوم الطاقة المتجددة على أنهما متطابقان تماماً، والصواب أن العديد من مصادر الطاقة المستدامة قابلة للتجديد أيضاً ولكن المصطلحات ليست متطابقة تماماً.
• الاعتقاد بأن مصادر الطاقة المتجددة لا تحتاج إلى أي استثمارات أو تطوير تقنيات حديثة، والصواب أن الدولة تضخ استثمارات ضخمة لتطوير تقنيات ذات تكلفة مجدية اقتصادياً.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما هي الطاقة الذرية وكيف تسهم مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية والمتجددة في تحقيق مستهدفات رؤية السعودية $2030$؟ الإجابة: الطاقة الذرية هي الطاقة التي تنتج بكميات كبيرة من خلال العمليات التي تؤثر في نواة الذرة أو نوى الذرات الكثيفة. وتعمل مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية والمتجددة على وضع وتنفيذ الخطوط الوطنية لتمكين الطاقة الذرية من المساهمة في مزيج الطاقة الوطني؛ لتلبية متطلبات التنمية الوطنية المستدامة ضمن مستهدفات رؤية السعودية $2030$ وتعزيز دور المملكة دولياً. السؤال الثاني: اشرح كيف تنتج الطاقة الكهربائية باستخدام تدفق الماء في المحطات الكهرومائية؟ الإجابة: عادة تقع محطات توليد الكهرباء من الماء على مصدر المياه أو بالقرب منه، حيث يتدفق الماء عبر أنبوب أو فتحات السدود، ثم يندفع باتجاه التربين ويدفعه لتدوير مولد لإنتاج الكهرباء.