تشمل أشكال توليد الطاقة الحالية في الصين بشكل أساسي ما يلي:
(1) توليد الطاقة الحرارية. محطة الطاقة الحرارية هي مصنع يستخدم الفحم والنفط والغاز الطبيعي كوقود لإنتاج الكهرباء. عملية إنتاجها الأساسية هي: احتراق الوقود يحول الماء في المرجل إلى بخار، وتتحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة حرارية. يدفع ضغط البخار دوران التوربين البخاري. تتحول هذه الطاقة إلى طاقة ميكانيكية، ثم يدفع التوربين البخاري المولد للدوران، محولاً الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. تحتاج الطاقة الحرارية إلى حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والبترول. من ناحية، احتياطيات الوقود الأحفوري محدودة، وكلما زاد حرقها، قلّ خطر نضوبها. تشير التقديرات إلى أن موارد النفط العالمية ستنضب خلال 30 عامًا أخرى. من ناحية أخرى، سيؤدي حرق الوقود إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد الكبريت، مما سيؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري والأمطار الحمضية، وتدهور البيئة العالمية.
(٢) الطاقة الكهرومائية. يؤثر الماء، الذي يحول طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة حركية، على توربين الماء، فيبدأ بالدوران، ثم يتصل بالمولد، فيبدأ المولد بتوليد الكهرباء. ومن عيوب الطاقة الكهرومائية أنها تُغمر مساحات شاسعة من الأراضي، مما قد يُلحق الضرر بالبيئة، وفي حال انهيار خزان كبير، ستكون العواقب وخيمة. إضافةً إلى ذلك، فإن موارد المياه في البلاد محدودة، وتتأثر أيضًا بفصول السنة.
(٣) توليد الطاقة الشمسية. يُحوّل توليد الطاقة الشمسية ضوء الشمس مباشرةً إلى كهرباء (ويُسمى أيضًا توليد الطاقة الكهروضوئية)، ومبدأه الأساسي هو "التأثير الكهروضوئي". عندما يُسلط فوتون على معدن، يُمكن لإلكترون في المعدن امتصاص طاقته. تكون الطاقة التي يمتصها الإلكترون كبيرة بما يكفي للتغلب على الجاذبية الداخلية للمعدن لبذل شغل، والانطلاق من سطح المعدن وتحويله إلى إلكترون ضوئي. يُسمى هذا "التأثير الكهروضوئي"، أو اختصارًا "التأثير الكهروضوئي". يتميز نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية بالخصائص التالية:
①لا أجزاء دوارة، لا ضوضاء؛ ②لا تلوث الهواء، لا تصريف مياه الصرف الصحي؛ ③لا عملية احتراق، لا يتطلب وقودًا؛ ④صيانة بسيطة وتكلفة صيانة منخفضة؛ ⑤موثوقية تشغيل جيدة واستقرار؛
⑥تتمتع البطارية الشمسية كمكون أساسي بعمر خدمة طويل؛
⑦ كثافة الطاقة الشمسية منخفضة، وتختلف من مكان لآخر ومن وقت لآخر. هذه هي المشكلة الرئيسية التي تواجه تطوير الطاقة الشمسية واستخدامها.
(4) توليد طاقة الرياح. توربينات الرياح هي آلات كهربائية تُحوّل طاقة الرياح إلى عمل ميكانيكي، وتُعرف أيضًا باسم طواحين الهواء. وهي، بشكل عام، محرك حراري يستخدم الشمس كمصدر للحرارة والغلاف الجوي كوسيط عمل. وتتميز بالخصائص التالية:
①متجددة، لا تنضب، ولا تحتاج إلى الفحم والنفط والوقود الأخرى اللازمة لتوليد الطاقة الحرارية أو المواد النووية اللازمة لمحطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء، باستثناء الصيانة الدورية، دون أي استهلاك آخر؛
②نظيفة، فوائد بيئية جيدة؛ ③مقياس التثبيت المرن؛
④الضوضاء والتلوث البصري؛ ⑤تشغل مساحة كبيرة من الأرض؛
⑥غير مستقر وغير قابل للسيطرة؛ ⑦التكلفة لا تزال مرتفعة حاليًا؛ ⑧تؤثر على أنشطة الطيور.
(٥) الطاقة النووية. طريقة لتوليد الكهرباء باستخدام الحرارة المنبعثة من الانشطار النووي في مفاعل نووي. وهي مشابهة جدًا لتوليد الطاقة الحرارية. تتميز الطاقة النووية بالخصائص التالية:
①إن توليد الطاقة النووية لا ينبعث منه كميات كبيرة من الملوثات في الغلاف الجوي مثل توليد الطاقة بالوقود الأحفوري، وبالتالي فإن توليد الطاقة النووية لن يسبب تلوث الهواء؛
②إن توليد الطاقة النووية لن يؤدي إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون الذي يؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية؛
③إن وقود اليورانيوم المستخدم في توليد الطاقة النووية ليس له غرض آخر سوى توليد الطاقة؛
④ كثافة الطاقة في الوقود النووي أعلى بعدة ملايين من المرات من كثافة الوقود الأحفوري، وبالتالي فإن الوقود المستخدم في محطات الطاقة النووية صغير الحجم ومريح للنقل والتخزين؛
⑤في تكلفة توليد الطاقة النووية، تشكل تكاليف الوقود نسبة أقل، وتكلفة توليد الطاقة النووية أقل تأثراً بتأثيرات الوضع الاقتصادي الدولي، وبالتالي فإن تكلفة توليد الطاقة أكثر استقراراً من طرق توليد الطاقة الأخرى؛
⑥ تُنتج محطات الطاقة النووية نفايات مشعة عالية ومنخفضة المستوى، أو وقودًا نوويًا مُستعملًا. ورغم صغر حجمها، إلا أنه يجب التعامل معها بحذر بسبب الإشعاع، وقد تُواجه ضائقة سياسية كبيرة.
⑦الكفاءة الحرارية لمحطات الطاقة النووية منخفضة، وبالتالي يتم تفريغ المزيد من الحرارة المهدرة في البيئة مقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري العادية، وبالتالي فإن التلوث الحراري لمحطات الطاقة النووية أكثر خطورة؛
⑧إن تكلفة الاستثمار في محطة الطاقة النووية مرتفعة، والمخاطر المالية لشركة الطاقة مرتفعة نسبيًا؛
⑨ يوجد كمية كبيرة من المواد المشعة في مفاعل محطة الطاقة النووية، وفي حالة إطلاقها إلى البيئة الخارجية في حادث، فإنها ستسبب ضررًا للبيئة والناس؛
⑩ من المرجح أن يؤدي بناء محطات الطاقة النووية إلى حدوث خلافات ونزاعات سياسية. o ما هي الطاقة الكيميائية؟
الطاقة الكيميائية هي الطاقة المُنطلقة عند خضوع جسم لتفاعل كيميائي. إنها طاقة خفية للغاية، لا يمكن استخدامها مباشرةً لبذل شغل. تُطلق فقط عند حدوث تغير كيميائي، فتتحول إلى طاقة حرارية أو أشكال أخرى من الطاقة. الطاقة المُنطلقة من احتراق النفط والفحم، وانفجار المتفجرات، والتغيرات الكيميائية في الطعام الذي يتناوله الناس، جميعها طاقة كيميائية. تشير الطاقة الكيميائية إلى طاقة المركب. ووفقًا لقانون حفظ الطاقة، فإن هذا التغير في الطاقة يساوي في المقدار ويعاكس التغير في الطاقة الحرارية أثناء التفاعل. عندما تُعيد الذرات ترتيب مركب التفاعل لإنتاج مركب جديد، سيؤدي ذلك إلى طاقة كيميائية. هذا التغير، الذي يُنتج تأثيرًا طاردًا أو ماصًا للحرارة.
وقت النشر: ٢٥ أكتوبر ٢٠٢١
