دروس جافاسكريبت بالعربي _ الحلقة ١

 الطاقة الجديدة و المتجددة أنواعها و إحصائياتها

الطاقة المتجددة

مقدمة - ما هى الطاقة الجديدة و المتجددة؟

الطاقة الجديدة والمتجددة هي الطاقة التي تستمد من مصادر طبيعية قابلة للتجديد والتجدد بشكل مستمر، مثل الطاقة الشمسية والرياح والماء والحرارة الأرضية. وتشمل الطاقة الجديدة والمتجددة أيضاً الطاقة الحرارية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الناتجة عن تحويل المخلفات العضوية إلى غاز البيوغاز.

تعد الطاقة الجديدة والمتجددة بديلاً مستداماً عن الوقود الأحفوري الذي يتم تصنيعه من مواد غير متجددة ويتسبب في انبعاث الكثير من الغازات الدفيئة والتي تؤدي إلى تغير المناخ. وتعتبر الطاقة الجديدة والمتجددة أيضاً أكثر فعالية وأقل تكلفة مقارنة بالوقود الأحفوري في بعض الحالات.

وتشمل أشكال الطاقة الجديدة والمتجددة الشائعة اليوم توليد الطاقة الكهربائية من الشمس والرياح والماء وتكنولوجيا الخلايا الوقودية وتكنولوجيا التخزين وإدارة الطاقة.

انواعها:

تتضمن أنواع الطاقة الجديدة والمتجددة عدة مصادر وتقنيات، ومن بينها:

1.  الطاقة الشمسية: وهي الطاقة التي يتم جمعها من أشعة الشمس وتحويلها إلى طاقة كهربائية باستخدام الخلايا الشمسية.
2.  طاقة الرياح: وهي الطاقة التي تتم جمعها من الرياح وتحويلها إلى طاقة كهربائية باستخدام التوربينات الريحية.
3.  الطاقة المائية: وهي الطاقة التي تتم جمعها من حركة المياه في الأنهار والسدود وتحويلها إلى طاقة كهربائية باستخدام التوربينات المائية.
4.  الطاقة الحرارية الأرضية: وهي الطاقة التي تتم جمعها من حرارة الأرض وتحويلها إلى طاقة كهربائية باستخدام مبادلات الحرارة ومضخات الحرارة.
5.  الطاقة الناتجة عن تحويل المخلفات العضوية إلى غاز البيوغاز: وهي الطاقة التي تتم جمعها من تحلل المخلفات العضوية وتحويلها إلى غاز البيوغاز الذي يمكن استخدامه لتوليد الطاقة الكهربائية والحرارية.
6. الهيدروجين الأخضر: هو هيدروجين يتم إنتاجه من مصادر متجددة بشكل استدامي مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. ويعتبر خياراً واعداً كوقود نظيف يمكن استخدامه لتشغيل السيارات والحافلات والقطارات وحتى الطائرات. ويتم إنتاج الهيدروجين الأخضر عبر عملية تسمى التحليل الكهربائي للمياه، حيث يتم تمرير تيار كهربائي خلال ماء لتحليله إلى غاز الهيدروجين والأكسجين. وإذا ما كانت الكهرباء المستخدمة في هذه العملية من مصادر متجددة، فإن الهيدروجين الناتج يعتبر أخضر. 

كيفية استخدامها في حياتنا:

يمكن استخدام الطاقة الجديدة والمتجددة في العديد من المجالات في حياتنا اليومية، ومن بين الاستخدامات الشائعة:

1.  إنتاج الكهرباء: يمكن استخدام الطاقة الشمسية والرياح والماء لتوليد الكهرباء وتغذية المنازل والمباني والمصانع.
2.  التدفئة والتبريد: يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية والشمسية والهواء لتدفئة وتبريد المباني بشكل فعال دون الحاجة إلى الوقود الأحفوري.
3.  النقل: يمكن استخدام تقنية الخلايا الوقودية لتوليد الطاقة الكهربائية وتشغيل المركبات الكهربائية.
4.  تحلية المياه: يمكن استخدام الطاقة الشمسية والماء لتحلية المياه وجعلها صالحة للشرب.
5.  الإضاءة: يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل أنظمة الإضاءة في الشوارع والمناطق الريفية.
6.  الزراعة: يمكن استخدام الطاقة الشمسية والماء لتشغيل أنظمة الري وتحسين إنتاجية المحاصيل.
7.  الصناعات الغذائية: يمكن استخدام الطاقة الحرارية الشمسية والماء لتحسين عمليات التجفيف والتخزين والتعبئة في الصناعات الغذائية.

و يمكن استخدام الطاقة الجديدة والمتجددة في أي مجال يتطلب استخدام الطاقة، وتعتبر هذه الطاقة بديلاً مستداماً عن الوقود الأحفوري، وتساهم في تحسين جودة الهواء والحد من الانبعاثات الضارة بالبيئة.

التحديات التى تواجه استخدام الطاقة المتجددة:

 تواجه استخدام الطاقة المتجددة عدة تحديات، ومن بينها:

1.  التقنية: لا تزال بعض التقنيات اللازمة لتوليد الطاقة المتجددة تفتقر إلى الكفاءة والفعالية اللازمة لتحل محل الوقود الأحفوري.
2.  التكلفة: تشكل تكلفة بناء وتشغيل بعض مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية والرياح، عائقاً أمام استخدامها بشكل واسع في بعض البلدان.
3.  التحمل الشبكي: يمكن أن يشكل التحمل الشبكي عائقاً أمام استخدام الطاقة المتجددة بشكل واسع، حيث يحتاج نقل الطاقة المتجددة من مصدرها إلى المستهلكين عبر شبكات كهربائية متطورة ومتينة.
4.  الاعتماد على الطقس: تتأثر بعض مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية والرياح، بالظروف الجوية، مما يجعلها غير مستقرة وغير قابلة للتنبؤ.
5.  التخزين: يحتاج استخدام الطاقة المتجددة إلى تقنيات تخزين الطاقة الفعالة لتعزيز مرونة استخدامها وتحسين التحمل الشبكي.
6.  التشريعات والسياسات: قد تواجه الطاقة المتجددة تحديات في بعض البلدان بسبب التشريعات والسياسات الحكومية غير المناسبة التي تفضل الوقود الأحفوري أو تعرقل استخدام الطاقة المتجددة.

ومع ذلك، يتم تجاوز بعض هذه التحديات بشكل مستمر، وتتطور التقنيات والسياسات الحكومية لتعزيز استخدام الطاقة المتجددة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

احصائيات استخدام الطاقة المتجددة:

تشير الإحصائيات إلى ازدياد استخدام الطاقة المتجددة في العالم خلال السنوات الأخيرة، وفيما يلي بعض الأرقام والإحصائيات المهمة:

1.  تمثل الطاقة المتجددة حالياً حوالي 26.2٪ من الإنتاج العالمي للكهرباء (المصدر: وكالة الطاقة الدولية).
2.  يتزايد عدد البلدان التي تتبنى الطاقة المتجددة، حيث اعتمدت أكثر من 170 بلداً هدفاً لتوليد نسبة معينة من الطاقة من مصادر متجددة.
3.  في العام 2020، تم تثبيت 260 جيجاواط من الطاقة الشمسية وما يقرب من 93 جيجاواط من الطاقة الريحية في جميع أنحاء العالم (المصدر: وكالة الطاقة الدولية).
4.  في عام 2020، تجاوز إجمالي الاستثمارات في الطاقة المتجددة 300 مليار دولار أمريكي (المصدر: بلومبرغNEF).
5.  تتصدر الصين والولايات المتحدة والهند واليابان وألمانيا قائمة أكبر المستهلكين للطاقة المتجددة في العالم.
6.  يتوقع الخبراء أن يتزايد الطلب على الطاقة المتجددة بشكل كبير خلال العقود القليلة المقبلة، حيث يتوقع أن يصل حصة الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء إلى 50٪ بحلول عام 2050.

الدول الاكثر استخداما لها:

تختلف قائمة الدول الأكثر استخداماً للطاقة المتجددة من حيث النوع والكمية المستخدمة، وفيما يلي قائمة ببعض الدول الرائدة في استخدام الطاقة المتجددة:

1.  الصين: تتصدر الصين قائمة الدول الأكثر استخداماً للطاقة المتجددة في العالم، حيث تملك حوالي 28٪ من طاقة الرياح و36٪ من الطاقة الشمسية في العالم.
2.  الولايات المتحدة: تعد الولايات المتحدة واحدة من أكبر المستهلكين للطاقة المتجددة في العالم، حيث تتمتع بموارد وفيرة من الطاقة الشمسية والرياح والماء.
3.  الهند: تشهد الهند نمواً سريعاً في استخدام الطاقة المتجددة، حيث تهدف إلى توليد 40٪ من الكهرباء من مصادر متجددة بحلول عام 2030.
4.  ألمانيا: تعد ألمانيا واحدة من أكبر المنتجين والمستهلكين للطاقة المتجددة في أوروبا، حيث تعتمد على الطاقة الشمسية والرياح والبيوغاز والهيدروجين.
5.  اليابان: تستهدف اليابان زيادة حصة الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء إلى 24٪ بحلول عام 2030، وتستخدم الطاقة الشمسية والرياح والهيدروجين في توليد الكهرباء.
6.  المملكة المتحدة: تحتل المملكة المتحدة مركزاً رائداً في استخدام الطاقة المتجددة في أوروبا، حيث تعتمد على الطاقة الشمسية والرياح والمد والجزر لتوليد الكهرباء.
7.  البرازيل: تستخدم البرازيل الطاقة الحرارية الشمسية والطاقة النووية والطاقة الناتجة عن الأمواج في توليد الكهرباء، كما تعتمد على الوقود الحيوي لتوليد الطاقة.
8.  فرنسا: تعتمد فرنسا على الطاقة النووية بشكل كبير في توليد الكهرباء، إلا أنها تعتزم زيادة استخدام الطاقة المتجددة في المستقبل.
9.  كندا: تستخدم كندا الطاقة الشمسية والرياح والمياه والوقود الحيوي في توليد الكهرباء، وتستهدف زيادة استخدام الطاقة المتجددة في المستقبل.
10.  إيطاليا: تستخدم إيطاليا الطاقة الشمسية والرياح والمياه والطاقة الحرارية الجيوترمية في توليد الكهرباء، كما تعمل على تطوير تقنيات تخزين الطاقة.
11.  إسبانيا: تستخدم إسبانيا الطاقة الشمسية والرياح والطاقة الحرارية الجيوترمية والمياه في توليد الكهرباء، كما تستهدف زيادة استخدام الطاقة المتجددة في المستقبل.
12.  الدول الإسكندنافية: تتميز الدول الإسكندنافية بموارد غنية من الطاقة الشمسية والرياح والمياه، وتستخدم هذه الموارد بكثافة في توليد الكهرباء، ومن بين هذه الدول النرويج والسويد والدنمارك وفنلندا.

تعمل العديد من الدول على زيادة استخدام الطاقة المتجددة في المستقبل، وذلك لتحقيق أهدافها في تقليل الانبعاثات الضارة بالبيئة وتحسين الاستدامة البيئية وتوفير الطاقة بتكلفة أقل على المدى البعيد

أنواع الطاقة المتجددة الأكثر إستخداماً:

تختلف النسب المئوية لكل نوع من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم من بلد إلى آخر ومن منطقة إلى أخرى، ولكن هناك بعض الإحصائيات العالمية التي توضح النسب المئوية العامة لكل نوع من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم، وفقاً لتقرير صادر عن المنظمة الدولية للطاقة المتجددة لعام 2021، فإن النسب المئوية العامة للطاقة المتجددة في العالم كانت كالتالي:

الطاقة الشمسية

1. الطاقة الشمسية: 33٪ من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم تأتي من الطاقة الشمسية.
2.  طاقة الرياح: 27٪ من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم تأتي من الطاقة الرياحية.
3.  الطاقة المائية: 18٪ من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم تأتي من الطاقة المائية.
4.  الوقود الحيوي: 9٪ من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم تأتي من الوقود الحيوي.
5.  الطاقة الحرارية الجيوترمية: 2٪ من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم تأتي من الطاقة الحرارية الجيوترمية.
6.  الطاقة الحرارية الشمسية: 1٪ من الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم تأتي من الطاقة الحرارية الشمسية.

وتوضح هذه الأرقام أن الطاقة الشمسية والطاقة الرياحية تشكلان النصف تقريباً من إجمالي الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم، وتشير إلى أن هذين النوعين من الطاقة المتجددة هما الأكثر استخداماً في العالم.

توقعات نموها:

تشير التوقعات إلى أن الطلب على الطاقة المتجددة سيستمر في الارتفاع في السنوات القادمة، وذلك بفعل الزيادة المستمرة في الاهتمام بالمسائل البيئية والحاجة إلى تحقيق الاستدامة البيئية وتحقيق الأهداف المتعلقة بتقليل الانبعاثات الضارة. وفقًا لتقرير صادر عن المنظمة الدولية للطاقة المتجددة لعام 2021، فإنه من المتوقع أن يتضاعف حجم الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم خلال السنوات العشر المقبلة، ويصل إلى 5,9 تيراواط بحلول عام 2030، مقابل 2,5 تيراواط في عام 2020.

وتشير التوقعات إلى أن الطاقة الشمسية والطاقة الرياحية ستظلان النوعين الأكثر استخداماً في السنوات القادمة، وذلك بفضل التقدم الهائل الذي شهده قطاع التكنولوجيا في هذين النوعين من الطاقة المتجددة، مما يجعلهما أكثر تنافسية من حيث التكلفة والكفاءة. وتشير التوقعات إلى أن الطلب على الطاقة المتجددة سيتزايد بشكل خاص في الدول النامية، حيث تشهد هذه الدول نمواً اقتصادياً سريعاً وتزايد الطلب على الطاقة.

ومن المتوقع أن يزيد التركيز على تطوير تقنيات تخزين الطاقة المتجددة، وخاصة الطاقة الشمسية والرياحية، حيث تعاني هذه التقنيات من تحديات فيما يتعلق بالتخزين والتوزيع، وستساعد التقنيات الجديدة في تحسين الكفاءة والاستدامة وتقليل التكاليف.

اعتماد الدول على الطاقة الجديدة و المتجددة

تختلف الدول في مستوى استخدام الطاقة المتجددة، ولكن هناك بعض الدول التي تعتمد بشكل كبير على الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء وتلبية احتياجاتها الطاقوية، وفيما يلي بعض الأمثلة على أكثر الدول اعتماداً على الطاقة المتجددة:

1- الدنمارك: تعتبر الدنمارك من بين الدول الرائدة في استخدام الطاقة المتجددة، حيث تستخدم الطاقة الرياحية بشكل كبير لتوليد الكهرباء، وتستهدف الدنمارك أن تصل نسبة توليد الكهرباء من الطاقة الرياحية إلى 50٪ من الإجمالي بحلول عام 2030.

2- النرويج: تستخدم النرويج الطاقة المائية كمصدر رئيسي لتوليد الكهرباء، حيث تشكل محطات توليد الكهرباء الهيدروليكية أكثر من 95٪ من إجمالي الطاقة المستخدمة في توليد الكهرباء في البلاد.

3- السويد: تستخدم السويد الطاقة النووية والطاقة الحرارية الجيوترمية والطاقة الرياحية والطاقة المائية لتوليد الكهرباء، وتستهدف السويد أن تصل نسبة الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء إلى 100٪ بحلول عام 2040.

4- الصين: تعتبر الصين من بين أكبر المستخدمين للطاقة المتجددة في العالم، حيث تولد الصين أكثر من 28٪ من الكهرباء المستخدمة في البلاد من مصادر الطاقة المتجددة، وتستخدم الصين الطاقة الشمسية والطاقة الرياحية والطاقة الحرارية الجيوترمية والطاقة المائية.

5- الهند: تعتبر الهند من أكبر الدول المستخدمة للطاقة المتجددة في العالم، حيث تولد الهند أكثر من 20٪ من الكهرباء المستخدمة في البلاد من مصادر الطاقة المتجددة، وتستخدم الهند الطاقة الشمسية والطاقة الرياحية والطاقة المائية.

وهناك العديد من الدول الأخرى التي تعتمد بشكل كبير على الطاقة المتجددة، وتسعى جميعها إلى زيادة استخدام الطاقة المتجددة وتحقيق الاستدامة البيئية.

امثلة لدول نجحت في الاعتماد الكامل عليها

توجد عدة دول حول العالم نجحت في الاعتماد بشكل كامل على مصادر الطاقة المتجددة، وفيما يلي بعض الأمثلة على هذه الدول:

1.  أوروغواي: تعد أوروغواي من بين الدول القليلة التي تعتمد بشكل كامل على مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء، حيث تعتمد الدولة على الطاقة الرياحية والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الجيوترمية والطاقة الحرارية الشمسية لتوليد الكهرباء.
2.  النمسا: تعتمد النمسا بشكل كامل على مصادر الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء، حيث تعتمد الدولة على الطاقة المائية والطاقة الشمسية والطاقة الرياحية والطاقة الحرارية الجيوترمية لتوليد الكهرباء.
3.  كوستاريكا: تعتمد كوستاريكا بشكل كامل على مصادر الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء، حيث تعتمد الدولة على الطاقة الشمسية والطاقة الرياحية والطاقة المائية لتوليد الكهرباء.
4.  البرتغال: تعتمد البرتغال بشكل كبير على مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء، حيث تعتمد الدولة على الطاقة الرياحية والطاقة الشمسية والطاقة المائية لتوليد الكهرباء، وفي عام 2018 تمكنت البرتغال من توليد نسبة 100٪ من الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة لمدة 4 أيام متتالية.
5.  السويد: تستخدم السويد الطاقة المتجددة بشكل كبير لتوليد الكهرباء، وفي العام 2018 تمكنت السويد من توليد نسبة 98٪ من الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة.

تعتمد نجاح هذه الدول في الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة على عدة عوامل، ومنها توفر الموارد الطبيعية الملائمة لتوليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة والتزام الحكومات بالاستثمار في هذا المجال وتوفير الدعم اللازم للتكنولوجيا المتطورة وتحسين البنية التحتية المتعلقة بالطاقة المتجددة.

العوائق التي تواجه الدول في زيادة استخدام الطاقة المتجددة:

رغم الاهتمام المتزايد بالطاقة المتجددة وزيادة استخدامها في العالم، إلا أن هناك العديد من العوائق التي تواجه الدول في زيادة استخدام الطاقة المتجددة، ومن هذه العوائق:

1.  التكلفة: قد تكون تكلفة إنشاء محطات توليد الطاقة المتجددة وشراء المعدات المتطورة والتقنيات الحديثة باهظة الثمن، وهذا يجعل استخدام الطاقة المتجددة غير مجدٍ من الناحية الاقتصادية في بعض الحالات.
2. عدم توفر البنية التحتية: قد تكون البنية التحتية غير متوفرة أو غير كافية لدعم استخدام الطاقة المتجددة، مثل شبكات الكهرباء القديمة التي لا تستطيع التعامل مع كميات كبيرة من الكهرباء المولدة من مصادر الطاقة المتجددة.
3. التقنية: قد تكون التقنيات اللازمة لاستخدام الطاقة المتجددة غير متطورة بما فيه الكفاية، مما يجعلها غير كفوءة أو غير مجدية في بعض الحالات.
4.  السياسات: قد تكون السياسات الحكومية غير داعمة للاستثمار في الطاقة المتجددة، مما يجعلها غير جاذبة للمستثمرين، أو قد تفضل الحكومات الاستثمار في مصادر الطاقة التقليدية بدلاً من الطاقة المتجددة.
5.  عدم الاستقرار السياسي: قد يؤثر التوتر السياسي والاضطرابات في بعض الدول على القدرة على استخدام الطاقة المتجددة، مثل التحديات الأمنية والتوترات الجيوسياسية والحروب.
6.  الإقليمية والجغرافية: قد لا يكون بعض الدول قادرة على استخدام مصادر الطاقة المتجددة بسبب الجغرافيا والمناخ، مثل الدول الصحراوية التي تعاني من نقص المياه والأراضي الصالحة للزراعة.

تتطلب زيادة استخدام الطاقة المتجددة تكامل الجهود بين الحكومات والشركات والمجتمعات المحلية والمنظمات الدولية، وتوفير الدعم المالي والتقني والسياسي لتطوير البنية التحتية والتكنولوجيا اللازمة، وتشجيع الاستثمار في هذا المجال.