عن الطاقة البديلة

عن الطاقة البديلة (الحلقة الأولى)

يعد موضوع مستقبل الطاقة في دول العالم والطاقة المتجددة والبديلة (مثل الطاقة الشمسية، طاقة الرياح، والطاقة النووية) واستخدامها عوضاً عن استخدام النفط والغاز الطبيعي كمصدر رئيسي للطاقة من أهم المواضيع المطروحة بقوة على الساحة المحلية أو العالمية لما لهذا الموضوع من أهمية اقتصادية وتوفيرية في نفس الوقت .

أقوال مأثورة:
• "اكتشف عن الماضي، اعرف الحاضر، تبنأ بالمستقبل" [إبو قراط].
• "بما أن الفضة في حد ذاتها ليست لها دائماً قيمة معينة ، إنما يزداد ثمنها أو يقل تبعاً لندرتها أو وفرتها ، فإنه يبدو لي أن من الضروري تحديد شيء آخر يكون مناسباً أكثر ويؤخذ كمقياس للقيم. والشيء الذي أعتقد أنه مناسب هو الطاقة" [بنيامين فرانكلين](1).
• "يا لها من رحلة عظيمة، تلك التي – خلال ملايين السنين من تجارب التطور وأخطائه، إخفاقاته ونجاحاته – أوصلت القائمين بها إلى يومنا الحالي" [عالمة الآثار: ماري ليكى](2).
• "لقد مضى بعيداً الوقت الذي كان يُردد فيه ان الطاقات التقليدية والطاقة النووية شبه المجانية ستقضي على كل صراع من أجل السلع الاستهلاكية، وأن توفر هذه الطاقات سيحل المشاكل الاجتماعية، و بواسطتها لن يعرف الإنسان معنى الصراع من أجل العيش! لقد ولى هذا الزمن وانتهت هذه الاوهام" [لويس نيال (الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء)](3).
• "لقد فقد الإنسان القدرة على التنبؤ والحيطة ، بأن يدمر الأرض" [ألبرت شڤايتزر].... "وذوي البردى من البحيرة... ولا طيور تغني" [كيتس](4).
• "كم هي مجرمة هذه المغامرة النووية التي أدت إلى التقهقر في كافة مجالات الطاقة المتجددة الأخرى" [الفيلسوف الفرنسي: روجيه غارودي](5).
• "إننا نقف الآن حيث يفترق الطريقان، السهل المخادع الذي مشينا فيه، طريق ممهد عريض نتقدم فيه بسرعة كبيرة، ولكن هناك في نهايته تكمن الكارثة. أما السبيل الآخر – السبيل الذي لا يطرق كثيراً – فهو يهيىء لنا فرصة أخيرة، فرصتنا الوحيدة في الوصول إلى هدف يضمن المحافظة على عالمنا" [راشيل كارسون](6).
• "الحقيقة العلمية الجديدة لا تنتصر بإقناع معارضيها، وجعلهم يبصرون الضوء، وغنما الأحرى أنها تنتصر لأن معارضيها يموتون في النهاية ، وينشأ جيل جديد تعود عليها" [ماكس بلانك].
• "هناك شيء جلي واحد هو أن ذلك النجم ولدنا في كنفه سيقرر مصيرنا ومستقبلنا" [لويل بونتي](7).
• "القمر أكثر فائدة من الشمس لأنه ينير السبيل أثناء الليل عندما تكون الدنيا مظلمة، بينما تضىء الشمس نهاراً عندما يكون الضوء موجوداً في كل مكان" ]ٍالفيلسوف الروسي: كوزمابروتكوف](8).
• "كل مصدر آخر تصاحبه تقنيات معقدة لن يستطيع أن ينافس تقنيات الحصول على طاقة حرارية من الطاقة الشمسية من الناحية الاقتصادية وأيضا من ناحية الحفاظ على البيئة" [البروفسور: وندو، أستاذ الفيزياء بجامعة سيدني](9).
• "من الواضح أنه لا أحد يستطيع أن يتنبأ بالفكرة التي ستربح من بين العديد من الأفكار التي ظهرت من أجل تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. إن الأمر يبدو وكأن كل تقنية سيكون لها مكان في المستقبل" [براسويل](10).
• "أي شخص يتطلع إلى أن يكتسب شهرة عريضة من خلال اكتشاف علمي، ولا يجد فكرة عما يجب عليه اكتشافه، سيفعل حسناً إذا هو وجه اهتمامه إلى مشكلة تخزين الطاقة. لو استطاع أن يخترع جهازاً يمكن تغذيته بالطاقة الكهربائية، فيخزنها كيميائياً، ثم يعيد تفريغها كطاقة كهربائية مرة أخرى في الوقت المطلوب، فقد يكلل مجهوده بالنجاح إذا كان جهازه خفيفاً بدرجة كافية" [جورج روسيل](11).
• "يمكننا أن نتعلم من نجاحنا، وأيضا من فشلنا، لكي يكون ذلك حافزاً لنا لنخطط مباشرة للمستقبل" [شارتر].
• "إن النباتات لا تمسك سوى بنسبة ضئيلة من الفيض من أشعة الشمس الساقطة على سطح أرضنا ، ولا يمكن أن نتصور أن علماءنا لن ينجحوا قريباً في الإمساك بمقدار متزايد كثيراً من هذا الفيض" [برتران دي جوفنيل](12).
• "لو تخيلنا أن الماء الموجود على سطح الأرض قد عبىء في قنينة حجمها نصف غالون (حوالي 1.9 لتر) فإن حجم الماء العذب في ذلك لن يتجاوز نصف ملعقة صغيرة فقط" [مؤتمر الأمم المتحدة العالمي للمياه، الأرجنتين عام 1979].
• "إننا نحب شمسنا العتيقة التي توفر علينا المال" [ربة منزل تعتمد على الطاقة الشمسية](13).
• "إن القاطرات البخارية لم تنقرض لأن الديزل وقود أفضل من الفحم، بل لأن قاطرات الديزل/الكهرباء التي طورت، أدت لنا عملاً أفضل" [جوزيف ماكيدا](14).
• إن للطاقة الشمسية على نطاق ضيق آفاق مشجعة للغاية. فعلى الأرض توجد أماكن كثيرة حيث تلفح الشمس التربة بلا رحمة، مجففة إياها ومحرقة النباتات كلية، ومحولة الأرض إلى صحراء. ومن الممكن جعل هذه الأرض خصبة ومأهولة، ومن أجل ذلك يجب إيصال الماء إليها ، وبناء منازل مريحة. ويتطلب تحقيق ذلك كميات ضخمة من الطاقة. إن الحصول على هذه الطاقة من الشمس، ثم تحويلها إلى حليف، مسألة مهمة وملحة جداً، يعمل على حلها علماء يزدادون أكثر فأكثر"(15).
• "منذ 150 عاماً كان الإنسان لا يدري ما تأثير إنشاء محطة سكة حديد، لذلك لا ندري ما تاثير هذه المحطة الشخصية على الإنسان" [العالم الألماني بلتز](16).
• "قد يبدو أن في الأمر تناقضاً، وأقول لك أن التناقض الحقيقي يكون مع أنفسنا ومع الزمن، إذا لم نفكر من الآن في بدائل الطاقة، ومع أنه عندنا اكتفاء في الطاقة إلى ما بعد عام 2000، إلا أنه لابد أن نستعد منذ الآن لمرحلة ما بعد البترول، ولابد أن تكون لدينا مصادر أخرى نستفيد منها في المستقبل" [فهد بن حريب – مدير مشروع الطاقة الشمسية في السعودية](17).

الهوامش:
(1) لانسلوت هوجين (1963): "العلم للمواطن"، ترجمة: عطية عبدالسلام وسيد رمضان هدارة، سلسلة الألف كتاب، الكتاب رقم (101)، دار الفكر العربي، ص128.
(2) فلاديمير كارتسيف و بيوتر خازانوفسيكي (1994): "آلاف السنين من الطاقة"، ترجمة: محمد غياث الزيات، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، سلسلة عالم المعرفة"، العدد 187، ص7.
(3) لويس نيال (1981): "الطاقة النووية"، من كتاب "الطاقة: مصادرها وقضاياها"، سلسلة الفكر المعاصر، العدد 2، مكتبة مدبولي، القاهرة، ص44.
(4) راشيل كارسون (1990): "الربيع الصامت"، ترجمة: أحمد مستجير، ط2، مركز النشر لجامعة القاهرة، ص1.
(5) روجيه غارودي (1981): "من أجل استراتيجية جديدة للطاقة"، من كتاب "الطاقة: مصادرها وقضاياها"، سلسلة الفكر المعاصر، العدد 2، مكتبة مدبولي، القاهرة، ص241.
(6) راشيل كارسون (1990): "الربيع الصامت"، ترجمة: أحمد مستجير، ط2، مركز النشر لجامعة القاهرة، ص100.
(7) لويل بونتي (1981): "مصيرنا معلق بالشمس، مجلة المختار من ريدرز دايجست، سبتمبر، ص17.
(8) جورج جامبو (1956): "الشمس: قصتها من البداية إلى النهاية"، ترجمة: أحمد حماد، العدد 86، من سلسلة الألف كتاب، مكتبة نهضة مصر، الفجالة، القاهرة، ص15.
(9) Window, B. (1979): "Solar Energy: the Thermal Energy Source of the future", In: Energy for Survival, Edited by Messel, H,. Pergamon Press. P. 283.
(10) Bracewell, R. N. (1979): "Electricity from Sunlight", In: Energy for Survival, Edited by Messel, H,. Pergamon Press. P. 281.
(11) George Russell Harrison: "The Taming of Energy", in: A Treasury of Science, Edited by Samuel Rapport and Helen Wright Harper, p. 228. Harlow & Brothers Publishers, New York and London.
(12) برتران دي جوفنيل (1981): "تحذيرات من التاريخ"، من كتاب "الطاقة: مصادرها وقضاياها"، ترجمة: ميشيل فرح، سلسلة الفكر المعاصر، العدد 2، مكتبة مدبولي، القاهرة، ص234.
(13) دونالد ستروتزل (1983): "عصر الطاقة الشمسية"، مجلة المختار من ريدرز دايجست، عدد أبريل، ص7.
(14) نورمان س. مايرسون (1995): "المستقبل المتوقع للهيدروجين"، مجلة الثقافة العالمية، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، العدد 69، ص127.
(15) فلاديمير كارتسيف و بيوتر خازانوفسيكي (1994): "آلاف السنين من الطاقة"، ترجمة: محمد غياث الزيات، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، سلسلة عالم المعرفة"، العدد 187، ص219.
(16) وكالة أنباء الشرق الأوسط (1/8/1988): "الطاقة اليوم"، مينا تكنيكال سرفيس، مكتبة الأهرام، العدد 293، ص3.
(17) إبراهيم عابدين (1980): "الشمس تضيء الليل أيضاً"، مجلة المجال، العدد 115، ص14.

إعداد
محمود سلامة الهايشة
كاتب ومهندس وباحث مصري

عن الطاقة البديلة (2)

أرقام وتواريخ تتحدث عن الطاقة البديلة:
• تقاس الطاقة عادة بوحدة معينة تسمى "الأرج" الذي يساوي ضعف طاقة الحركة لجسم كتلته غرام واحد، يتحرك بسرعة تساوي سنتيمتر واحد في الثانية. هذا يبين مقدار صغر هذه الوحدة بالنسبة لما نقابله في حياتنا العادية فمثلاً، لتسخين فنجان من الشاي، نحتاج إلى مئات البلايين من الأرجات. أما مصباح المكتب العادي فيستهلك 25 بليون أرج كل ثانية. كما يطلق الغرام الواحد من الفحم الجيد 300 بليون ارج من الطاقة عندما يتم إشعاله(1).
• تقدر الطاقة التي تسقط كل ثانية عمودياً على السنتيمتر المربع من سطح الأرض بما يقرب من مليون و 350 ألف أرج، وذلك بعد حساب ما يستقطعه جو الارض منها. وبسبب صغر هذه الوحدة، فقد ظهرت وحدة الجول للتعبير عن الكميات الكبيرة من الطاقة، (الجول يساوي 10 ملايين أرج)(2).
• ظل الفحم متربعاً على عرش مصادر الطاقة حتى عام 1920، حيث بلغت حصته رغم اكتشاف البترول، أكثر من 70% من الوقود المستخدم(3).
• ولكن في الفترة 1950-1973، تضاعف الإنتاج العالمي للوقود ثلاثة أضعاف، أي زاد بمعدل 220% ، وزاد البترول وحده ستة أضعاف، وكذلك الغاز الطبيعي، ووصلت حصته في موارد الطاقة العالمية إلى 40% في أوائل السبعينات ، وأصبح يمثل حوالي 51% من استهلاك العالم من الطاقة حتى عام 1980. أما الغاز الطبيعي ، فقد وصل استهلاك العالم منه إلى حوالى 75 ألف متر مكعب، وهو ما يعادل 500 بليون برميل من النفط تقريباً، ويستهلك العالم منه حوالي 18% من الاستهلاك العالمي للطاقة وذلك حتى عام 1980(4).
• أن النفط الخام يغطي حاليا حوالي 36% من الاحتياجات العالمية بينما يسهم الغاز الطبيعي بحوالي 24%، والفحم الحجري 25% والمصادر الأخرى المتجددة بنسبة 15%. إلا أن التوقعات المستقبلية لمساهمة الأخيرة في حجم المستهلك عالميا سوف تصل إلى 30% بحلول العام 2030 وهذا يعني تزايد التوجه نحو هذه المصادر(5).
• وفي عام 1954 سجل أول تاريخ للطاقة النووية كمصدر جديد لإمداد البشر بالطاقة. ففي هذا اليوم ولدت أول محطة كهربائية ذرية في العالم، بالقرب من موسكو، وبلغ إنتاج باكورة الطاقة الذرية هذه خمسة آلاف كيلوواط(6).
• وعلى أحسن الفروض ، فإن الطاقة الذرية ستعجز عن تغطية أكثر من 40% من الاحتياجات العالمية بالنسبة لعام 2000 مهما أحيطت بسياسة التشجيع(7).
• لقد بدأ ناقوس الخطر يدق، وأظهرت الحقائق أن مخزوننا الثمين من مصادر للطاقة، تقليدية كانت أو نووية، لا يمكن الاستناد عليه في المستقبل. فتعداد سكان العالم يتوقع أن يبلغ ثمانية مليارات ونصف عام 2025، فهل تلائم هذه المصادر التقليدية من الطاقة هذا التنامي لا سيما بالنسبة للبلدان النامية التي ستمثل عندئذ 84% من مجموع السكان...؟(8).
• مع نهاية حرب الخليج عام 1991 قامت القوات العراقية قبل انسحابها من الكويت بتبديد 3 ملايين برميل بترول، دفعت بها إلى مياه الخليج وإلى الصحراء، ثم أشعلت النيران في 500 بئر. وظلت النيران مشتعلة في الآبار لمدة عام، مستهلكة أكبر قدر من البترول ، نحو 6 ملايين برميل يومياً، وتحولت حرب الخليج من ازمة سياسية إلى أزمة طاقة وكارثة بيئية(9).
• وفي ديسمبر 1873 تجمعت سحابة كثيفة من الهواء الملوث فوق لندن، مما أدى إلى مصرع 1150 شخصاً على الأقل. وهو ما جعل هذه الحادثة من أوائل كوارث تلوث الهواء. وخلال خريف 1909 اختنقت مدينة جلاسجو تحت أغطية متكررة، وعندما انتهى الموسم كان الهواء الملوث قد تسبب في قتل 1063 شخصاً. وبحلول عام 1911 ظهرت كلمة جديدة في قاموس اللغة الانجليزية ، هي Smog ، وتعني ضباب ملوث(10).
• إن إزالة الغابات هي الآن سبب 23% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، وليس ثمة ما يشير إلى تناقصها(11).
• تنفث المصانع ومحطات الكهرباء والسيارات الغازات الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري إلى السماء، وتأتي الرياح لتأخذها إلى مناطق بعيدة عن مصادر التلوث وينزل المطر فيذيب هذه الغازات الحمضية في قطراته وينخفض ، تبعاً لذلك، الأس الهيدروجيني (pH) للمطر من 5.6 في المناطق غير الملوثه إلى 1.5 (أقوى من حمضية عصير الليمون) في بعض المناطق الملوثة مثل مدينة هولينغ غرب فرجينيا في الولايات المتحدة، وتصبح المياه العذبة غير صالحة للشرب وتفقد البحيرات ثروتها السمكية. من التقارير المحزنة أن أربعة آلاف بحيرة في السويد فقدت أسماكها في حين أن أربعة عشر ألف أخرى أصبحت حمضية. وتفقد الولايات المتحدة 20% من ثروتها السمكية نتيجة التلوث، كما تفقد 5% من محاصيلها الزراعية بسبب الأمطار الحمضية(12).
• إن احتراق الوقود اللازم لتوليد الطاقة في العالم يتسبب كل عام في انتشار 3.5 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون في الجو. وتزيد نسبة تركيزه باستمرار بمعدل يصل إلى 2%، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات درجات الحرارة ويسبب تغيرات مناخية في العالم(13).
• إن معدل ارتفاع سطح البحر يصل إلى 14 ملليمتر كل سنة ومن المتوقع أن يزداد هذا المعدل بدرجة كبيرة لأن اية زيادة ملحوظة في درجة الحرارة وارتفاع سطح البحر ستسبب في الإذابة السريعة للغطاء الثلجي غرب الأنتركتيكا، وعندها يرتفع سطح البحر 7 أمتار، وستغرق معظم موانىء العالم. أما قبل ذلك فسيزحف البحر تدريجياً على اليابسة(14).
• تشير الأدلة من كل أنحاء العالم أن هناك روابط قوية تربط بين الهواء الملوث وسرطان الرئة. ففي مدينة ديربان الصناعية، مثلاً – التي تعتبر أسوأ مكان ملوث الهواء في جنوب أفريقيا – يعد سرطان الرئة مسؤولاً عن حوالي 20% من كل وفيات الذكور بين 46 و 64 سنة من العمر. إن أغلب أنواع الوقود المستخدمة اليوم، كالبترول والفحم، تنتج منتجات جانبية تسمى "مسرطنات"، وهي عناصر كيميائية قادرة على أن تسبب السرطان(15).
• في الساعة الواحدة والدقيقة 23 بتوقيت موسكو من نهار السبت 26 أبريل 1986، وقع انفجار في المفاعل الرابع في المجمع النووي في تشرنوبيل ونتيجة لهذا، قذف المفاعل مواد مشعة تعادل عشرة أضعاف قنبلة هيروشيما الذرية وتحولت المنطقة من حوله إلى منطقة ميتة، ومازالت سحابة المواد المشعة تخيم بثقلها على المنطقة التي حصل فيها الانفجار. هذا ما دعى الحكومة السوفاتية إلى اعتماد خطة جديدة تقضي بإخلاء أكثر من 130.000 شخص ، مازالوا حتى يعيشون في منطقة ملوثة قريبة(16).
• من المعروف أن كمية هائلة من الحرارة تنبعث في التفاعلات النووية ويستعمل الماء لتبريدها. وقد دلت القياسات على الأنهار التي بنيت على شواطئها مفاعلات نووية على وجود تلوث إشعاعي في المياه ينتقل إلى الأسماك و الكائنات الحية ثم ، بطبيعة الحال، إلى الإنسان(17).
• "الطاقة النووية...؟ شكراً لسنا بحاجة إليك" ["جماعة الخضر" في فرنسا، حيث تعد فرنسا أكثر دول العالم اعتماداً على الطاقة النووية](18).

المراجع:
• مصطفى نبيل محمد: "الشمس ومستقبل الطاقة"، دار سعاد الصباح للنشر والتوزيع، الكويت، ط1، 1996.
• محمد على عمر الفرا: "الطاقة .. مصادرها العالمية ومكانة النفط العربي بينها"، منشورات غرفة تجارة وصناعة الكويت، 1974.
• محمد فاتح عقيل و فؤاد محمد الصقار: "جغرافيا الموارد والإنتاج"، منشأة المعارف بالاسكندرية، مصر، 1968.

الهوامش:
(1) جورج جامبو (1956): "الشمس – قصتها من البداية إلى النهاية"، ترجمة: أحمد حماد و عبدالحميد سماحة، سلسلة الألف كتاب ، الكتاب رقم 86 ، دار الفكر العربي، ص17.
(2) "المعجم العلمي المصور"، قسم النشر بالجامعة الأميركية بالقاهرة، 1968، ص326.
(3) برتران دي جوڤنيل (1981): "تحذيرات من التاريخ"، من كتاب "الطاقة: مصادرها وقضاياها"، ترجمة: ميشيل فرح، سلسلة الفكر المعاصر، العدد 2، مكتبة مدبولي، القاهرة، ص223.
(4) ديفيز (1994): "طاقة من أجل كوكب الأرض"، مجلة العلوم، المجلد 10، العدد 12، ديسمبر، ص7.
(5) وحيد محمد فضل: "ارتفاع أسعار البترول ومستقبل الطاقة العالمي"، الجزيرة نت (http://www.aljazeera.net).
(6) فلاديمير كارتسيف و بيوتر خازانوفسيكي (1994): "آلاف السنين من الطاقة"، ترجمة: محمد غياث الزيات، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، سلسلة عالم المعرفة"، العدد 187، ص256.
(7) آلان دينويير دي سجونزاك (1995): "نحو تعامل جديد مع الطاقة"، مجلة الثقافة العالمية، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، العدد 69، ص175-184.
(8) آلان دينويير دي سجونزاك: المصدر السابق.
(9) جريدة "ألجمهورية" المصرية: 30/3/1995.
(10) هوارد لويس (1966): "احترس من هذا القاتل الذي يتسلل مع أنفاسك"، مجلة المختار من ريدرز دايجست، عدد نوفمبر، ص11-13.
(11) ريدي وكولدمبرك (1994): "طاقة من أجل العالم النامي"، مجلة العلوم، مؤسسة الكويت للتقدم العلمي، العدد 12، ديسمبر، ص53-61.
(12) حامد رشدي القاضي و محمد رأفت اسماعيل (1993): "الطاقات التقليدية والمتجددة والتأثيرات البيئية لتنمية استغلال وتأمين مصادرها في جمهورية مصر العربي"، سلسلة "ماب"، تصدرها اللجنة الوطنية لليونسكو، العددان 1 و 2، العام 11، ص18-21.
(13) عصام عزو (1992): "الاندماج النووي"، مجلة العربي، الكويت، العدد (405)، أغسطس، ص122.
(14) حامد رشدي القاضي و محمد رأفت اسماعيل: مصدر سابق.
(15) هوارد لويس: مصدر سابق.
(16) نائلة طرابلسي (1992): "الشتاء النووي"، مجلة "الآن"، صادرة عن شركة الآن للدراسات والنشر ، نيقوسيا، قبرص، العدد 13، المجلد الثاني، يوليو/ أغسطس.
(17) حامد رشدي القاضي و محمد رأفت اسماعيل: مصدر سابق، ص30.
(18) برتران دي جوڤنيل: مصدر سابق.

وختاماً؛ ربنا عليك توكلنا وإليك أنبنا وإليك المصير ، ربنا لا تجعلنا فتنة للذين كفروا واغفر لنا ربنا إنك أنت العزيز الحكيم.

إعداد
محمود سلامة الهايشة

عن الطاقة البديلة (3)

• ففي حين كان كوكب الأرض داراً لبضع مئات الملايين من البشر فقط في بداية الثورة الصناعية، فإنه يأوي الآن نحو خمسة بلايين من الناس، يشغلون نحو بليون من المساكن، ويقودون 500 مليون مركبة، ويبذلون جهداً كبيراً، لإنتاج محاصيل زراعية أكثر ومنتجات صناعية متنوعة لزيادة رفاهيتهم(1).
• إن استخدام مساقط المياه لإنتاج الطاقة الكهربائية يتطلب تشييد خزان هائل للماء، الأمر الذي يتطلب بدوره نوعية من الأرض لها مواصفات خاصة، كما يجب أن تكون مهجورة. وبناء على تحليل معطيات الكهرباء المنتجة بهذه الطريقة على مستوى العالم، نجد أنه كي نحصل على 1000 مليون واط من الكهرباء، نحتاج إلى حوالي 400 كيلومتر مربع لخزان الماء(2). ومن الأمثلة على ذلك السد العالي جنوب مصر، وخزان ماء أسوان وبحيرة ناصر التي تعد أكبر بحيرة صناعية على مستوى العالم.
• طاقة الرياح مخففة للغاية، ولذلك فإن أجهزة التقاط الرياح ينبغي أن تكون كبيرة من اجل ملاحقة طاقة أضعف بكثير من الأرض. فلكي نحصل على 1000 مليون واط من قوة الرياح ، يجب علينا استخدام طواحين هواء قطرها 100 متر، كما يجب وضعها في أماكن عالية، حيث تهب الرياح بسرعة 30 كيلومتر في الساعة معظم الوقت. هذه المواقع ليست شائعة ، ونحتاج إلى مساحات أكبر لطواحين الهواء(3).
• فإذا تمكنت البشرية من استغلال ولو قدر ضغير من الإشعاع الشمسي الذي يسقط على سطح الأرض كل عام والذي يكافىء 178000 تيراواط سنوياً (أو نحو 15000 مرة قدر مورد الطاقة العالمي)(4) .. سوف تتمكن البشرية من حل مشكلاتها المتعلقة بالطاقة، حالياً ومستقبلاً(5).
• نحن نعرف أن بُعد الشمس عنا هو نحو 150 مليون كيلومتر وأن قطر الشمس يبلغ 1.4 مليون كيلومتر بينما قطر الأرض هو 12800 كيلومتر. أما كتلة الشمس فتوازي 330 ألف ضعف كتلة الأرض ويبلغ وزن الشمس: 1.986 × 3 كيلوغرام(6).
• وفي خلال فترة لا تتجاوز الثلاث ثوان، فإن طاقة الشمس المحررة تكفي احتياجات البشرية في غضون المائة عام القادمة(7).
• أن الكربون مادة حافزة، فهو يلتهم البروتونات من قلب الشمس ويغير من أوضاعها عدة مرات قبل أن ينتهي إلى الكربون والهليوم وإطلاق طاقة. ويتم استهلاك البروتونات بمعدل 5 ملايين طن في الثانية، على مدى كل يوم وسنة وقرن طيلة الدهور(8).
• يعتبر الحزام الشمسي للكرة الأرضية والذي نسقط عليه أكبر قدر من طاقة الشمسي هو تلك المنطقة التي تقع بين خطي عرض + 30 درجة شمالاً و – 30 درجة جنوباً بالنسبة لخط الاستواء، وهذه المنطقة تتعرض لساعات شمسية تتراوح بين 3000 إلى 4000 ساعة سنويا(9). أقصى معدلات الطاقة التي يمكن امتصاصها في هذه المناطق المثالية يتراوح بين 2000 و 2500 كيلوواط/ساعة لكل متر مربع سنويا، وهو ما يعادل 170 كيلوغرام من البترول(10).
• تتغير قيمة الثابت الشمسي حسب المسافة بين الأرض والشمس. يتخذ مدار الأرض حول الشمس شكلاً بيضاوياً مما يؤدي إلى تغير المسافة بينهما. ففي أوائل يناير، تبلغ حوالي 1.52 مليون كيلومتر. وينتج عن ذلك أن قيمة الثابت تتغير بحوالي 3.5% ما بين يناير ويوليو(11).
• عُقد أول مؤتمر دولي للطاقة الشمسية عام 1953 في ولاية أريزونا الأميركية.
• يتم تركيز أشعة الشمس بواسطة طبق ضخم قريب الشبه من أطباق الرادار المعروفة، ويتحرك الطبق أوتوماتيكياً مع حركة الشمس اليومية على محورين متعامدين. ويتم تركيز أشعة الشمس في بؤرة مركزية داخل تجويف الطبق فيها ماسورة يمر بها السائل المراد تسخينه وتصل درجة الحرارة إلى 1000 درجة ولهذا يصلح لإنتاج البخار المضغوط للعمليات الصناعية ولتوليد الكهرباء على المستوى الصغير(12).
• برزت الحاجة إلى ابتكار أجهزة للطبخ تعمل بالطاقة الشمسية، فعملية الطبخ تستهلك حوالي 80% من الطاقة في العديد من دول العالم النامي. ففي الهند، مثلاً، يستهلك سنوياً 150 مليون طن من الفحم و 52 مليون طن من الأخشاب و 36 مليون طن من المخلفات الزراعية والأعشاب في عملية إنضاج الطعام. هذه الـ 238 مليون طن تمثل 45% من الوقود المستهلك في الهند. وفي الحقيقة أن ثلث سكان العالم يستخدم الخشب من أجل الطهي(13).
• طباخات البخار الشمسية هي عبارة عن مجمع مسطح ذي طبقتين أو ثلاثة لامعة وفيها يتكثف البخار على سطح وعاء الطهي، وبالتالي تظل درجة الحرارة أقل من درجة الغليان. ويجب توجيه المجمع الشمسي نحو الشمس مرتين فقط في اليوم(14).
• استطاعت الطباخات الشمسية أن تحفظ حوالي 30 مليون طن من الخشب في الهند وحدها وانتشر استخدامها في العديد من دول العالم(15).
• ومازالت الطاقة الكهربائية المولدة بالأشعة الشمسية أغلى وأكثر تعقيداً من تلك التي نحصل عليها بالطرق التقليدية. إن إنتاج 500 ميغاواط من الكهرباء يحتاج إلى عاكس يتكون من مرايا تبلغ مساحتها نحو 2.5 كيلومتر مربع، يتوسط برج خاص ارتفاعه 450 متراً كي يستطيع أن يتلقى الطاقة المتجمعة في بؤرة العاكس(16).
• ويمكن صناعة الخلايا الشمسية بأشكال مختلفة (دائرية، مربعة، مسدسة)، وتتراوح مساحتها حوالي اسم مربع. أما سماكتها فلا تتجاوز 0.3 مليميتر(17).
• يعتبر غياب الأجهزة الوسيطة من مزايا التحويل المباشرة للطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة الكهربائية، كما أن الكفاءة القصوى للخلايا الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية تماثل كفاءة محطات الطاقة الشمسية الحرارية المستخدمة لذات الغرض. فالخلايا الشمسية الشائعة الاستعمال تعمل بكفاءة تتراوح بين 10 و 20%، أما الكفاءة القصوى المتوقعة في المستقبل فهي في حدود 25% وهي تعادل كفاءة محطات توليد الطاقة الكهربائية التقليدية تقريبا(18).

المراجع:
• د. يوسف خليل مظهر: "ترشيد الطاقة"، ضمن سلسلة تبسيط العلوم التي تصدرها الهيئة المصرية العامة للكتاب، 1986.
• د. بشر هاشم: "مبادىء الطاقة الشمسية"، مراجعة وتذييل: د. إبراهيم الشريدة، مؤسسة الكويت للتقدم العلمي، الطبعة الأولى، 1983.
• هال هيلمان: "الطاقة في عالم المستقبل"، ترجمة: د. علي عبدالجليل، مكتبة النهضة المصرية، القاهرة، 1978.

الهوامش:
(1) ديفز، ز.ج (1994): "طاقة من أجل كوكب الأرض"، مجلة العلوم ، المجلد 10، العدد 12 ديسمبر/كانون الأول، ص7.
(2) Window, B. (1979): "Solar energy. The Thermal Energy of The Future" In: Energy for Survival. Edited by Messel, H., Pergamon Press, p. 284.
(3) Window, B. : Ibid.,
(4) ديفز: مصدر سابق، ص5.
(5) مصطفى نبيل محمد: "الشمس ومستقبل الطاقة"، دار سعاد الصباح للنشر والتوزيع، الكويت؟، ط1، أيلول 1996، ص72.
(6) هربرت فريدمان (1966): "الشمس لا تنام"، مجلة المختار من ريدرز دايجست، عدد مايو، ص50.
(7) أرثر كلارك (1957): "لا تخافوا على مصير الشمس"، مجلة المختار من ريدرز دايجست، سبتمبر، ص56.
(8) فرانك كلوز (1994): "النهاية: الكوارث الكونية واثرها في مسار الكون"، ترجمة: مصطفى إبراهيم فهمي، العدد 191، من سلسلة عالم المعرفة، المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، ص133-135.
(9) محمود سري طه (1990): "الطاقة الجديدة والمتجددة: حاضرها ومستقبلها"، الهيئة المصرية العامة للكتاب، ص21.
(10) محمد ماهر محمود (1992): "الطاقة المتجددة ومجالات استخدامها في مصر خلال العشرين عاماً القادمة"، الهيئة المصرية العامة للكتاب، ص20.
(11) سعد يوسف عياش (1981): "تكنولوجيا الطاقة البديلة"، العدد 38 من سلسلة عالم المعرفة، المجلس الوطني للثقافة والفنوان والآداب، الكويت، ص182.
(12) محمد ماهر محمود (1992): "الطاقات المتجددة ومجالات استخدامها في مصر"، الهيئة المصرية العامة للكتاب، ص22.
(13) Gary, H.P. (1978): "Performance of Five Solar Cookers" In: "Sun, Mankind Future Source of Energy, Proceedings of The International Solar Energy Society Congress, New Delhi, India. Vol. 3, p. 1491.
(14) محمود سري طه (1990): "الطاقة الجديدة والمتجددة: حاضرها ومستقبلها"، الهيئة المصرية العامة للكتاب، ص112.
(15) Richard C. Dorf (1978): Energy Resources & Policy, Addison – Wasley Publishing Company, California.
(16) أحمد مدحت إسلام (1988): "الطاقة ومصادرها المختلفة"، مركز الأهرام للترجمة والنشر، القاهرة.
(17) حافظ قبيسي (1978): "مبادىء الطاقة الشمسية"، معهد الإنماء العربي، بيروت، لبنان، ص48.
(18) سعود يوسف عياش: مصدر سابق، ص261.

إعداد
محمود سلامة الهايشة

الاستاذ الفاضل تحية طاقوية نظيفة:

لقد قرأت قبل عدة سنوات لا أذكر عددها مقالا مترجما لأحد المهتمين بالطاقة النظيفة في أمريكا وقد قال فيه أن هذه الطاقة الجديدة هي من الفيزياء المحرمة على الشعوب ولماذا؟ لانها سوف تمس احتكار المحتكرين للطاقة الحالية وهي النفط والغاز وماشابه .

ان احد اهم اباب عدم انتشار اتخاذ الطاقة الشمسية تحديدا انتشارا واسعا لحد الان او تعميمها هو ان قطعها تعتبر لحد الان غالية الثمن ومما لايخفى على القارىء فأن الطاقة ذات المصدر الأغلى هي اكثر استقرارا وتجربة وان كانت تثقل كاهل البيئة وجيوب المستهلكين معا.

احييك سيدي الفاضل على موضوعك الرائع ولكن مارأيكم مثلا بمحركات المغناطيس اومايسمىFuelless Magnetic Machine ??