مصادر الطاقة الطبيعية

    مصادر الطاقة الطبيعية

     المساقط المائية (الشلالات)

كيف يتكون الشلال؟

يهطل ماء المطرفوق الجبال، ومنه يندفع إلى أسفل بسرعة كبيرة، فيكون المجارى المائية والأنهار. جزء آخر من الأمطار يتجمع فوق الجبال في بحيرات كبيرة، حتى إذا ما امتلأت، فاض منها الماء هابطاً إلى أسفل مكوناً المساقط المائية (الشلالات).

    مصادر الطاقة الطبيعية

    المساقط المائية (الشلالات)

الطاقة المائية:

لكي يمكن استغلال طاقة الوضع المكتسبة في كميات الماء الهائلة المخزونة في هذه البحيرات، توضع بوابات عند مخارج هذه البحيرات، بحيث يمكن عن طريقها التحكم في معدل سقوط الماء.

طاقة الوضع = كتلة الماء × عجلة الجاذبية الأرضية × الارتفاع

عند اندفاع الماء المخزون في البحيرة إلى أسفل تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة، فإذا ما سقطت على توربين متصل بمولد كهرباء، تتحول طاقة الحركة هذه إلى طاقة ميكانيكية تدير التوربين، وتولد الكهرباء. وكفاءة توليد الطاقة الكهربائية من المساقط المائية تصل إلى 85% وهي أعلى من كفاءة توليد الكهرباء بواسطة المحطات الحرارية. 

    الوقود:  هو أي مادة قابلة للاحتراق وينتج عن احتراقها حرارة.

    الحالة الفيزيائية للوقود :

        وقود صلب: مثل الخشب والفحم.

        وقود سائل :مثل الكيروسين والبنزين وزيت الديزل.

        وقود غازي: مثل الغاز الطبيعي وغاز البوتجاز.

    أنواع الوقود: الوقود له أنواع مختلفة من أهمها الوقود الأحفوري. ويتكون الوقود الأحفوري من ثلاث أنواع رئيسيه هى :

        الفحم

        النفط الخام

        الغاز الطبيعي

        كيف تكون الوقود الأحفورى؟

        تكون هذا النوع من الوقود في العصور الجيولوجية القديمة منذ مايزيد على200 مليون سنة. ويعتقد أنه تكون من بقايا الكائنات الحية النباتية والحيوانية الكبير منها والمجهرية التي دفنت تحت طبقات القشرة الأرضية وتأحفرت. وساعد عاملا الضغط والحرارة عبر ملايين السنين على تحولها إلى الفحم والنفط والغاز الطبيعي.

    مصادر الطاقة الطبيعية

    مصادر الطاقة الطبيعية

    الوقود

        الفحم الحجري:

            هو صخر أسود أو بني اللون قابل للاشتعال والاحتراق.

            عند احتراقه يعطي طاقة على شكل حرارة.

            يمكن استعمال الحرارة الصادرة عن احتراقه في تدفئة المنازل، وكوقود للقاطرات في بداية عهد اختراع الآلة البخارية. والاستخدام الأساسي اليوم لهذه الطاقة هو في إنتاج الكهرباء.

            

            

            تعطي محطات إنتاج الكهرباء باحتراق الفحم الحجري ثلثي الكهرباء المستهلكة في العالم.

            يستعمل الفحم الحجري كذلك في إنتاج فحم الكوك وهو مادة خام أساسية في صناعة الحديد والفولاذ. وتنتج مواد أخرى عن عملية إنتاج فحم الكوك، يمكن استعمالها في صناعة الأدوية والأصباغ والأسمدة.

    توضح المعادلة التالية احتراق الفحم :

               2C(s) + 2O2(g) ==>2CO2(g) + Energy

معلومات اثرائية

    مصادر الطاقة الطبيعية

    الوقود

        النفط (البترول):

            يعتبر البترول من أهم مصادر الطاقة في حياتنا اليومية ولا يكاد يخلو تطبيق من استخدامه فهو المادة الخام للعديد من الآلات والأجهزة اليومية.

            البترول عبارة عن سائل كثيف (لونه بني غامق أو بني مخضر) يوجد في الطبقة العليا من القشرة الأرضية و يتكون من خليط معقد من مركبات كثيرة يطلق عليها الهيدروكربونات (تحوي  عنصري الهيدروجين والكربون) ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته من مكان لأخر.

            النفط خليط لا يمكن استخدامه بشكل مناسب إلا بعد أن يفصل إلى مكوناته العديدة في عملية تسمى التقطير التجزيئي ويتم هذا في أبراج التجزئة.

            من أهم مشتقات النفط الجازولين والكيروسين والديزل وزيوت التشحيم وغيرها.

            يستخدم فى صنع البتروكيميائيات التى يصنع منها الكثير من السلع كالأدوية ومواد التجميل والدهانات والبلاستيك.

            تعد المملكة من البلدان القليلة التي يتواجد بها أجود أنواع البترول.

برج التقطير

    مصادر الطاقة الطبيعية

    الوقود

        الغاز الطبيعي:

            يتكون غالبه من غاز الميثان CH4 وغازات أخرى كالإيثان والبروبان

            يستخدم بشكل واسع كوقود للطبخ والتدفئة وتسخين المياه.

            عند احتراق جميع أنواع الوقود الأحفوري في وجود الأكسجين يتكون غاز ثاني أكسيد الكربون وتنبعث حرارة عالية وقد يتكون الماء أيضاً.

            توضح المعادلة التالية احتراق غاز الميثان :

            CH4(g) + 2O2(g) ==>CO2(g) + 2H2O(L) + Energy

معلومات اثرائية

    مصادر الطاقة الطبيعية

    النباتات:

من الطرق الحديثة والنظيفة في توفير الوقود النظيف ما يتم توليده من نباتات الأشجار سريعة النمو أو بعض الحبوب أو الزيوت النباتية أو المخلفات الزراعية أو بقايا قصب سكر. حيث يمكن تحويل بعض منتجات السكر وزيت النخيل إلى كحول لإستخدامه كوقود للسيارات. يتميز هذا النوع من الوقود بأنه قليل التلويث حيث لا حاجة لإستعمال الرصاص لرفع أوكتان الوقود كما هو الحال في البنزين المستحصل عليه من النفط.

6- الطاقة النووية:

    شكل آخر من أشكال الطاقة، وتُختزن في نَوَى الذرات. وتنتج التفاعلات النووية (مثل الانشطار) طاقة في شكل حرارة وإشعاع.

    الطاقة النووية لا تستخدم في كثير من دول العالم لما لها من أخطار مدمرة إذا ما أسيء استعمالها.

    مصادر الطاقة الطبيعية

    أهم المصادر الصناعية للطاقة التي يستخدمها الإنسان في عالمنا اليوم هي "الطاقة الكهربية " ويمكن الحصول عليها بطرق مختلفة منها:

        محطات توليد الكهرباء

        السدود والخزانات

    أخذت دول كثيرة في إنشاء السدود عند منافذ البحيرات المرتفعة، وفي مناطق الشلالات. وفي البلاد التي بها أنهار يمكن بناء السدود والخزانات الكبيرة على مجارى هذه الأنهار، واستخدام ارتفاع منسوب المياه وراء السد في إدارة التوربينات لتوليد الكهرباء.

    

    التُّـوربِيـن جهاز ذو عضو دوّار يديره سائل أو

      غاز متحرّك، مثل الماء والبخار والغاز والهواء

      وهو يحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.

    مصادر الطاقة الصناعية