تسخير المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية في إنتاج الطاقة المتجددة

تسخير المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية في إنتاج الطاقة المتجددة، هل تعلم أنه يمكننا تسخير الطاقة الخضراء من المحيطات ومن لب الأرض والمواد العضوية من النباتات والحيوانات؟ ستعرفك هذه الدورة على مصادر الطاقة البديلة باستخدام طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية. دراسة المفاهيم الأساسية وأنواع الخزانات الحرارية الأرضية وطاقة المد والجزر. تعرف على كيفية الحصول على مصادر الطاقة هذه للاستفادة من فوائدها قبل دراسة الكتلة الحيوية (المواد الحيوانية والنباتية العضوية) كمصدر بديل للطاقة.

ما هي طاقة المحيطات

تلعب طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية دورًا متزايد الأهمية في مزيج الطاقة العالمي. توفر هذه المصادر المتجددة طاقة نظيفة وصديقة للبيئة لا تنتج أي انبعاثات ضارة بالبيئة.

طاقة المد والجزر

تنتج الطاقة المد والجزر من حركة المد والجزر، والتي هي حركة صعود وهبوط مياه المحيطات بسبب جاذبية القمر والشمس. يمكن استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء عن طريق بناء توربينات مد وجزر في مصب النهر أو المضيق.

طاقة الأمواج

تنتج الطاقة الأمواج من حركة الأمواج، والتي هي حركة صعود وهبوط الماء على طول الشاطئ. يمكن استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء عن طريق بناء محطات توليد طاقة الأمواج التي تتكون من عوامات أو حواجز تعمل على تحريك المولدات.

طاقة الحرارة الأرضية المحيطية

تنتج طاقة الحرارة الأرضية المحيطية من الحرارة الموجودة تحت سطح المحيط. يمكن استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء عن طريق بناء محطات توليد طاقة الحرارة الأرضية المحيطية التي تضخ الماء الساخن من أعماق المحيط إلى السطح، حيث يتم استخدام الحرارة لتوليد البخار الذي يدير المولدات.

أقرأ أيضاً: كيف تفيد إدارة الأعمال المستدامة البيئة والمجتمع والاقتصاد.

ما هي الطاقة الحرارية الأرضية

تنتج الطاقة الحرارية الأرضية الحرارية من الحرارة الموجودة في المياه الجوفية. يمكن استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء عن طريق بناء محطات توليد طاقة حرارية أرضية حرارية التي تحفر بئرًا عميقًا إلى طبقة المياه الجوفية الساخنة، حيث يتم استخدام الحرارة لتوليد البخار الذي يدير المولدات.

الطاقة الحرارية الأرضية الجوفية

تنتج الطاقة الحرارية الأرضية الجوفية من الحرارة الموجودة تحت سطح الأرض. يمكن استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء عن طريق بناء محطات توليد طاقة حرارية أرضية جوفية التي تحفر بئرًا عميقًا إلى طبقة الصخور الساخنة، حيث يتم استخدام الحرارة لتوليد البخار الذي يدير المولدات.

ما هي إيجابيات الطاقة الحرارية الأرضية؟

توجد العديد من الإيجابيات للاستخدام المستدام للطاقة الحرارية الأرضية. إليك بعض الفوائد المهمة:

• تحتاج النظم الحرارية الأرضية إلى صيانة أقل وتُعتبر أكثر موثوقية مقارنةً بالأنظمة التقليدية.
• تعمل بشكل مستدام ولا تسبب انبعاثات ضارة.
• تقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري وتحافظ على موارد الطاقة.
• تساهم في تقليل فاتورة الكهرباء الشهرية للمستخدمين.
• تساعد في تخفيض انبعاثات غازات الدفيئة وتحسن جودة الهواء المحيط.

أقرأ عن: طاقة الرياح: كيف تعمل وما فوائدها وما عيوبها.

تحديات طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية

تواجه طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية أيضًا بعض التحديات، بما في ذلك:

• التكاليف الأولية: يمكن أن تكون تكلفة بناء محطات توليد طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية عالية.
• التأثير البيئي: يمكن أن تؤثر محطات توليد طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية على البيئة، مثل إزعاج الحيوانات البحرية أو تلوث المياه.
• القدرة: لا تزال سعة توليد طاقة المحيطات والطاقة الحرارية الأرضية محدودة مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية.

هل مياه البحر من مصادر الطاقة المتجددة؟

نعم، مياه البحر تُعَدُّ من مصادر الطاقة المتجددة. يمكننا استخدام الطاقة القادمة من الأمواج والتيارات البحرية وحتى الفروسية لتوليد الكهرباء. يُمكننا أيضًا استخدام محطات تحلية المياه المالحة لاستخلاص الملح المائي واستخدامه في عمليات توليد الطاقة.

ما الملح المائي وضح إجابتك بمثال؟

في بعض المناطق، يتم جمع الماء البحري وتركه في حقول مبخرة مصممة خصيصًا. ويسمى هذا النظام بمحطة تحلية المياه المالحة. تقوم هذه المحطة بتبخير المياه البحرية وتحويلها إلى ملح الماء. بهذه الطريقة، يُمكن استخدام الماء المتبخر في توليد الطاقة عن طريق البخار.

مثال:

يُستخدم ملح الماء المالحة في عملية توليد الطاقة الكهروضوئية وتحويلها إلى طاقة كهربائية. يتم تسخين الماء المتبخر باستخدام الطاقة الشمسية وتحويله إلى بخار يتحول بعد ذلك إلى طاقة حركية تستخدم لتوليد الكهرباء.

ما هي أنواع الطاقة الحرارية؟

هناك أنواع مختلفة من الطاقة الحرارية. يمكننا تصنيفها إلى طاقة حرارية جوفية وطاقة حرارية من المحيطات. وأيضًا يمكننا ذكر الطاقة الحرارية الناتجة عن التفاعلات الكيميائية وطاقة حرارية تُولَّد من النفايات الحرارية.

طاقة حرارية جوفية

تحدث هذه الطاقة في الطبقة الأرضية العليا في باطن الأرض، حيث تتواجد كميات كبيرة من الحرارة. يمكننا استخدام هذه الحرارة من خلال نظم مكثفات الأنابيب الحرارية لتسخين الماء وتحويله إلى بخار لتوليد الكهرباء.

طاقة حرارية من المحيطات

يُمكن استخدام الحرارة الموجودة في المحيطات لتوليد الكهرباء بواسطة نظام يعتمد على دورة كارنوت. يتم استخدام فرق درجة حرارة بين الماء البارد في العمق والماء الساخن عند سطح البحر لتدوين محرك حراري يستخدم لتوليد الكهرباء.

من أين تأتي الطاقة الحرارية الجوفية؟

تأتي الطاقة الحرارية الجوفية من الحرارة الموجودة في باطن الأرض. هذه الحرارة ناتجة عن تحلل المواد المشعة في صخور الأرض. تنتشر الحرارة من مركز الأرض إلى سطحها، لكنها تنتقل بشكل أبطأ في القشرة الأرضية.

يسبب هذا التناوب زيادة في درجة الحرارة مع زيادة العمق. ويمكننا الوصول إلى هذه الحرارة عن طريق بئر حرارية تقوم بسحب الماء الساخن لتسخينه واستخدامه في توليد الكهرباء.

يمكن العثور على الطاقة الحرارية الجوفية في جميع أنحاء العالم، ولكنها أكثر وفرة في المناطق البركانية والنشطة تكتونيًا.

كيف تتم توليد الطاقة عن طريق البحر والمحيطات؟

تم تطوير نظام يُعرف بدورة كارنوت لتوليد الكهرباء من البحر. يسمح هذا النظام بتحويل فرق درجة حرارة الماء البارد في المحيط والماء الساخن على سطح البحر إلى طاقة حرارية يتم استخدامها لتشغيل محرك حراري يولد الكهرباء.

انضم إلى الدورة التدريبية المجانية عبر الإنترنت. [رابط الدورة التدريبية].

هل الملح المائي له علاقة بأنواع الطاقة المتجددة؟

بالتأكيد، الملح المائي له علاقة وثيقة بأنواع الطاقة المتجددة خاصةً في حالة تصفية الماء البحري. يتم استخلاص الملح المائي خلال عملية تحلية المياه المالحة.

ويمكن استخدام الملح المائي في توليد الكهرباء من خلال تقنية تسمى “الطاقة الحرارية الأرضية للملح المائي”. في هذه التقنية، يتم سحب المياه المالحة الساخنة من أعماق المحيط. ثم يتم تسخين المياه في محطة توليد الطاقة الحرارية الأرضية، حيث يتم استخدام الحرارة لتوليد البخار الذي يدير المولدات.

بالإضافة إلى توليد الكهرباء، يمكن استخدام الملح المائي أيضًا في توليد الحرارة. يمكن استخدام هذه الحرارة لتدفئة المنازل والمباني التجارية، أو لتوليد الطاقة الحرارية الشمسية المركزة.

ما هو دور الطاقة في حياتنا؟

تلعب الطاقة دورًا حيويًا في حياتنا اليومية. من خلال الاستفادة من مصادر الطاقة البديلة مثل طاقة المحيطات وطاقة الأرض، يمكننا توليد الكهرباء وتشغيل المنازل والمؤسسات. بالإضافة إلى ذلك، تساهم استخدامات الطاقة المتجددة في حماية البيئة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

 

باستخدام المصادر البديلة للطاقة، نساهم في بناء مجتمع مستدام يعتمد على مصادر الطاقة التي لا تنضب ولا تلوث البيئة. وبالتالي، يمكننا الاستمتاع بمستقبل أفضل لأجيال المستقبل.