مختلف

الطاقات المتجددة - استخدام الطاقات المتجددة

الطاقات المتجددة - استخدام الطاقات المتجددة


يتطلب تغير المناخ خفض الانبعاثات واعتماد خيارات أخلاقية

نازارينو جوتاردي

المؤتمر الدولي "اختر متجدد" مونتيكاتيني 16-18 أبريل 2010

الصفحات 1-2-3 -4-5

بل إنه لمن المحزن أن نرى كيف أن مجموعة من الأميين و / أو المستعبدين سوف يهاجمون دراسات المناخ التي تهدف فقط إلى إعاقة العالم عن السباق نحو تدمير الذات.

ربما لا يزال أكبرنا يتذكر محلات تصليح السيارات منذ سنوات عديدة مليئة بالرائحة الكريهة لغازات عادم المحرك. خمسون.

لم يعد هذا يُرى اليوم لأنه ، بفضل رواد الصحة في مكان العمل الذين سلطوا الضوء على مشاكل الأمراض المهنية وحاربوا مقاومة "الماجستير" ، تم إدخال أنظمة محددة للغاية.

وقال "الرؤساء" إن إجراءات السلامة والنظافة ستلحق بهم أضرارًا اقتصادية وأن هذا سيؤثر في النهاية على الاحتلال. وهؤلاء الأشخاص ذوو علم المناخ الحديث هم رواد بالإضافة إلى صحة العمال ..... في حين أن الكارتلات الأحفورية هي "السادة" الحاليون الذين يتحدثون هنا ، من قبيل الصدفة ، أيضًا عن "الاقتصاد" و "تراجع الإنتاج" مع ما يترتب على ذلك من تداعيات واضحة بالنسبة لهم على العمالة.

لحسن الحظ ، هناك المزيد من الأشخاص المؤهلين الذين يفكرون بشكل مختلف. هذا هو رأي الحائز على جائزة نوبل في الاقتصاد لعام 2008 بول كروغمان:

من وقت لآخر أشعر باليأس من مصير الكوكب. إذا كنت قد تابعت تطور علم المناخ ، فأنت تعرف ما أعنيه: الشعور بأننا نغرق في كارثة ، لكن لا أحد يريد أن يسمع عنها أو يفعل أي شيء لتجنبه. وإليك الحقائق: أنا لا ألقي بنفسي في المبالغة. التحذيرات الحالية ليست نتيجة الهذيان الوهمي للمتعصبين. إنها تأتي من بعض النماذج المناخية الأكثر احترامًا ، والتي طورها كبار الباحثين. لقد ساءت التوقعات بالنسبة للكوكب في السنوات القليلة الماضية كثيرًا ... لكن أهم سبب لتجاهلنا لتغير المناخ هو أن آل جور كان على حق: هذه الحقيقة غير مريحة للغاية. إن الاستجابة لتغير المناخ بالقوة التي يستحقها التهديد ليس مدمرًا للاقتصاد ككل ، على عكس الأسطورة ، بل سيكون أشبه بخلط سطح الاقتصاد نتيجة الإضرار ببعض المصالح المكتسبة القوية. يتم خلق فرص اقتصادية جديدة. السبب الآخر هو أن الصناعات في الماضي لديها جيوش ضغط في الأماكن الصحيحة بينما صناعات المستقبل ليس لديها أي جيوش على الإطلاق. كما أنها ليست مجرد مسألة مصالح شخصية. إنها أيضًا مسألة أفكار مقدمة ، فعلى مدى ثلاثة عقود ، عززت الأيديولوجية السياسية المهيمنة في أمريكا الأعمال الخاصة وشوهت سمعة الحكومة ، لكن تغير المناخ مشكلة لا يمكن معالجتها إلا من خلال الإجراءات الحكومية. .” 6

ما مقدار الضرر أو كم درجة ارتفاع درجة الحرارة التي لا يزال يتعين علينا تحملها قبل أن يدرك الخصوم الأعمى خطأ هجومهم؟ لسوء الحظ ، بالنسبة لي أيضًا ، كل ما تبقى هو أن أختتم بالاقتباس من Upton Beall Sinclair: "من الصعب جعل شخص ما يفهم أي شيء عندما يعتمد راتبه على عدم فهمه!" 7

3. السبب

يعود سبب ارتفاع درجة حرارة المناخ إلى الإنتاج المفرط لغازات الدفيئة. وغازات الدفيئة هي تلك الغازات التي تعترض طاقة التردد المنخفض (الأشعة تحت الحمراء) المعاد انبعاثها من الأرض وتسبب زيادة في متوسط ​​درجة الحرارة العالمية في الحزام البيولوجي الذي نعيش فيه.

تُعرف هذه الظاهرة باسم تأثير الدفيئة (الشكل 3 ، على اليمين) وهي في حد ذاتها ظاهرة إيجابية للغاية. بدونها ، في الواقع ، سيكون متوسط ​​درجة حرارة الأرض -20 درجة مئوية ، وبالتأكيد أقل ملاءمة لتطور الحياة كما نعرفها اليوم. المشكلة هي أنه إذا أصبح تركيز غازات الدفيئة مرتفعًا جدًا ، فإن درجة حرارة المناخ تصبح أيضًا مرتفعة جدًا ويمكن أن يؤدي ذلك إلى عواقب وخيمة على الحياة على الأرض.

هناك العديد من غازات الدفيئة ولكن كميتها العالمية صغيرة جدًا ، أقل من واحد في المائة مقارنة بكمية النيتروجين والأكسجين ، وهي مهمة جدًا لاقتصاد الحياة على كوكبنا ولكنها شفافة عمليًا لهذا الإشعاع.

بخار الماء هو الأكثر وفرة من غازات الدفيئة ولكن الجزء الذي يولده الإنسان لا يؤثر بشكل كبير على قيمة الكتلة الكلية للبخار الموجود في الغلاف الجوي والذي يخضع لانتكاس سريع في شكل هطول الأمطار في الغلاف الجوي.

من ناحية أخرى ، تمثل المساهمة البشرية في تركيز ثاني أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكربون ، جزءًا مهمًا من الكتلة الكلية ، وقبل كل شيء ، لها نصف عمر في الغلاف الجوي يبلغ 100 عام. 8 بمعنى أنه إذا توقف إنتاج ثاني أكسيد الكربون تمامًا بمعجزة وتم السماح له بإعادة الامتصاص تلقائيًا من التربة أو البحار أو تمتصه النباتات ، فإن تركيزه في الغلاف الجوي سينخفض ​​بمقدار النصف فقط في مائة عام .

يعترض بعض المعارضين على هذه البيانات ويقترحون نماذج حسابية توفر فترة نصف عمر تبلغ 40 عامًا "فقط" .9 حتى لو كانوا على حق ، فسيكون دائمًا وقت طويل جدًا إذا اعتبرنا ذلك في الواقع إنتاجها ، والذي بدأ مع الصناعة. العصر ، يستمر في النمو.

عادة ما يتم تخزينها في الغلاف الجوي وتذوب في مياه المحيطات. استمر تركيزه في الغلاف الجوي منذ آلاف السنين في اتجاه يتراوح بين 180 و 280 جزءًا في المليون من حيث حجم الهواء ، بينما وصل في 200 عام فقط إلى أكثر من 380 (الشكل 5).

كانت الزيادة في ثاني أكسيد الكربون هي أول ما تم قياسه بفضل حدس عالم المحيطات الأمريكي الشهير روجر ريفيل ، الذي جادل في عام 1955 ، خلافًا لافتراضات تلك الأوقات ، بأن المحيطات لا تستطيع امتصاص كل ثاني أكسيد الكربون الذي ينتجه الإنسان.

تم الإعلان عن هذه الفرضية في مقال مشترك مع Hans E. Suess في عام 1957 وتم تأكيدها في السنوات التالية من خلال القياسات الدقيقة لـ Dave Keeling الواردة في الرسم البياني التاريخي للشكل 6.

هناك يمكننا أن نرى بوضوح كيف أن التغيرات الموسمية الدورية تتناوب على خلفية والتي ، بدلاً من أن تكون مسطحة ، تقابل "توازن" زمني ، تقدم نموًا في التركيز. إنه بالتأكيد من أصل بشري ، أي أنه مرتبط بالإنتاج البشري للطاقة عن طريق الموارد الأحفورية.

على الرغم من هذه الإجراءات التي لا جدال فيها ، فإن "المتشككين" في الحفرية ، الذين لا يستطيعون الاعتراف بأن ثاني أكسيد الكربون (في الوقت الحالي) هو أهم غازات الدفيئة ، يجادلون بأن زيادة تركيزه في الغلاف الجوي هو خدعة.

ديفيد ج. MacKay ، عالم فيزياء 100٪ (غير متخصص في علم المناخ) من جامعة كامبريدج (المملكة المتحدة) ولديه معرفة كبيرة بالحقائق ، يرد على هذا النقد بالرسم البياني للشكل 7 المنشور في كتاب أوصي به لجميع أولئك الذين يرغبون في الحصول على حكم موضوعي للغاية على جوانب مختلفة من مشكلة الطاقة الحالية.الصورة ، مع تعليق المؤلف عليها بين علامتي اقتباس ، لا تحتاج إلى شرح. كما ترون ، بدأ كل شيء في عام 1769 ببناء محرك جيمس وات البخاري لإنتاج القوة المحركة.

لذلك يعود سبب مشكلة المناخ إلى الطريقة الحالية لإنتاج الطاقة ، لنقل عالمنا الحديث ، من الصناعات إلى النقل ، ومن الزراعة إلى أعمال البناء.

يعتمد إنتاج هذه الطاقة على العمليات الفيزيائية والكيميائية التي لا تطلق غازات الاحتباس الحراري فحسب ، بل تطلق أيضًا النفايات الضارة بجميع أنواعها. هذه الانبعاثات على شكل مواد كيميائية ومنتجات نووية تلوث البيئة التي نعيش فيها.

تحدث الطاقة في الطبيعة بأشكال مختلفة. وأشهرها الطاقة الحرارية (الإشعاع والحرارة) والميكانيكية (الحركية والمحتملة) والكيميائية والنووية. يتم الحصول على بعض أشكال الطاقة من أنواع أخرى من خلال عمليات التحويل التي يتم خلالها فقدان جزء من الطاقة الأصلية في شكل حرارة غير قابلة للاستخدام دائمًا تقريبًا.

من أجل فهم سبب استخدام مصدر طاقة معين بدلاً من مصدر آخر ، دعنا نحلل مثالين بسيطين لعمليات التحويل لإنتاج الكهرباء:

1. مثال من مصدر متجدد: عن طريق تحويل الطاقة الكامنة لمياه بحيرة جبلية إلى طاقة كهربائية.

عندما يسقط باتجاه الوادي ، يحول الماء طاقته الكامنة إلى طاقة حركية والتي بدورها ستتحول إلى طاقة ميكانيكية حركية - دورانية من خلال العمل على ريش التوربين الهيدروليكي. دينامو متصل ميكانيكيًا بالتوربين سوف يحول هذه الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية ، وخلال هذه العملية ، يتم إطلاق كمية ضئيلة من الحرارة وإهدارها. (11) الطاقة الكهرومائية تمثل للأسف جزءًا متواضعًا من الطاقة التي تستهلكها البشرية حاليًا.

2. مثال من مصدر غير متجدد للطاقة: عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الزيت والأكسجين إلى حرارة.

هذه الحرارة هي مجموع الطاقات الحركية لجميع الجزيئات القادمة من تفاعل الاحتراق لمزيج من الجزيئات العضوية. نظرًا لأن الزيت يتكون من الكربون والهيدروجين ، فإن التفاعل مع الأكسجين سيولد ثاني أكسيد الكربون والماء (H2O). تُستخدم هذه الطاقة بدورها لتسخين سائل (عادةً ماء) ثم يتم تحويلها إلى الطاقة الحركية لجزيئات بخاره ، ثم يتم تحويل الطاقة الحركية لهذه الجزيئات إلى الطاقة الحركية لدوران التوربين على الشفرات التي يذهبون إليها. في هذه المرحلة ، كما في الحالة السابقة ، يقوم دينامو متصل ميكانيكيًا بالتوربين بتحويل الطاقة الحركية لنظام التوربين الدوار إلى طاقة كهربائية. خلال هذه العملية ، يتم استخدام جزء فقط من الطاقة التي يتم الحصول عليها من الاحتراق ("عادةً" أقل من النصف) ، ويتم فقدان الباقي على شكل حرارة منخفضة الحرارة في أبراج التبريد. الطاقة لأن النفط ، أولاً وقبل كل شيء ، مادة خام مفيدة للعديد من الاستخدامات الأساسية .13 وتشكل الطاقة المنتجة بهذه الطريقة للأسف جزءًا كبيرًا جدًا من الطاقة التي تستهلكها البشرية حاليًا.

يوضح هذان المثالان البسيطان أين تكمن المشكلة: بينما في الأول تعتمد العملية برمتها على استخدام المياه كناقل للطاقة الشمسية وفي الثاني هناك ، بالإضافة إلى فقد كبير للطاقة في شكل الحرارة ، انبعاث غازي الدفيئة: بخار الماء وثاني أكسيد الكربون.

الصفحات 1-2-3 -4-5

ملحوظة

6 بول كروغمان: "كاساندراس" ؛ إنترناشيونال هيرالد تريبيون 29 سبتمبر 2009.

7 أبتون بيل سنكلير ، السياسي والكاتب الأمريكي الشهير: "من الصعب أن تجعل الرجل يفهم شيئًا ، عندما يعتمد راتبه على عدم فهمه!"

8 ت. نسف "تركيزات غازات الاحتباس الحراري الأخيرة" ؛ DOI: 10.3334 / CDIAC / atg.032 ؛ http: //cdiac.ornl.gov/pns/current_ghg.html ؛ ديسمبر 2009.

9 بيتر ديتز: "الاحترار البسيط مع وضع دورة الكربون العالمية الجديدة" ؛ http://www.john-daly.com/guests.htm ؛ أغسطس 1997

10 حكاية صغيرة تسلط الضوء على عدم الرغبة في قبول نتائج مماثلة من البداية: الفجوة الصغيرة في البيانات في عام 1964 في الشكل 6 ترجع إلى نقص الأموال لتمويل هذا النوع من البحث.

11 أود أن أتذكر أنه في الواقع يتم توفير هذه الطاقة الكهربائية بشكل مستمر من قبل الشمس لأنها طاقتها ، حرارتها ، والتي تتحول إلى طاقة جزيئات الماء أثناء التبخر ، مما يؤدي إلى انتشارها في الغلاف الجوي.أمطار أو ثلج ذلك ستحتوي على طاقة كامنة تعتمد على ارتفاع البحيرة التي ستجمع فيها.

12 في العديد من محطات توليد الطاقة ، تُستخدم هذه الحرارة لتدفئة منازل منطقة حضرية قريبة ، وبالتالي الحصول على قدر كبير من توفير الطاقة.

13 إذا أردنا أن نكون دقيقين ، فإن هذه الطاقة الكهربائية تأتي أيضًا من الشمس ولكنها مؤجلة لملايين السنين: الزيت ، كما ذكرنا سابقًا ، هو نتيجة العمليات الجيولوجية على الكتلة العضوية القادمة من الكائنات الحية والنباتات والحيوانات ، والتي تم صنعها لتنمو ببطء بفعل الشمس ثم تحولت إلى حفرية ، وسينتهي "مصدر" الطاقة هذا مع احتياطيات النفط.

14 كمية ثاني أكسيد الكربون تساوي حوالي ثلاثة أضعاف وزن الوقود الذي أنتجه ، وهي كمية هائلة! لكن وزن ثاني أكسيد الكربون هذا لا يعطي فكرة فورية عن كميته لأنه غاز. بالنسبة للشخص العادي ، يُقاس الغاز بالحجم وليس بالوزن. نتنفس لترات من الهواء. يوجد في الغرفة إجماليًا من الأمتار المكعبة من الهواء ، إلخ. ومع ذلك ، فمن الجدير بالثناء أنه عندما تريد شراء سيارة ، يتم إبلاغك بعدد جرامات ثاني أكسيد الكربون التي تنتجها: بهذه الطريقة على الأقل ، يمكن لأي شخص لديه وعي بالبيئة أن يختار نموذجًا أقل تلويثًا. لكن الإشارة إلى الوزن مع السماح لنا بإجراء مقارنة بين الطرز المختلفة لا تعطي فكرة كاملة عن كمية الغاز التي تنتجها السيارة. إن سبب اختيار وحدة القياس هذه بالنسبة لي هو تلبية التزام قانوني ولكن ليس إعطاء المعلومات بكل وضوحها. في حين أن معظمهم يسعدهم شراء سيارة صغيرة تنتج 118 جرامًا فقط من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلومتر وليس 260 مثل السيارات الكبيرة ، إلا أنهم لا يشعرون حقًا بحجم الغاز الذي يمثل 118 جرامًا. في الكيمياء ، تُعرَّف الكمية المقابلة لوزنها الجزيئي معبرًا عنها بالجرام بأنها جرام مول من مادة ، ويبلغ الوزن الجزيئي لثاني أكسيد الكربون 44 ، وبالتالي فإن جرام مول من ثاني أكسيد الكربون يزن 44 جرامًا. يحتل ضغط الغلاف الجوي حجمًا يقارب 22.4 لترًا. لذلك ، تنتج سيارتنا الصغيرة 118/44 = 2.70 جرام مول من ثاني أكسيد الكربون ، أي بحجم 2.70 × 22.4 ≈ 60 لترًا ، والذي يتوافق فقط مع الحجم الذي يحتوي على حوالي 40 زجاجة قياسية سعة لتر واحد من المياه المعدنية. نصف. أؤكد: في كيلومتر واحد فقط !!!! قاعدة ذاكري: 2 جرام من ثاني أكسيد الكربون ≈ 1 لتر.


فيديو: المغرب رفع حصة الطاقة المتجددة من طاقة إنتاج الكهرباء إلى 37%