الموارد غير المتجددة: مقدمة موجزة لمصادر الطاقة غير المتجددة

الموارد غير المتجددة, وكما يمكن استنتاجه من الاسم، فإن مصادر الطاقة غير المتجددة هي تلك التي نفدت يوما ما، ولا توجد فرصة لتنشيط مواردها، على الأقل لأجيال عديدة. عندما نتحدث عن مصادر غير متجددة لتوليد الطاقة، فإننا على الأرجح مهتمون بالوقود الأحفوري بما في ذلك الفحم والنفط والغاز الطبيعي.

سنتحدث قليلا عن مصادر الطاقة غير المتجددة هذه هنا ، ولكن يمكنك أيضا الذهاب والتصفح من خلال منصتنا للعثور على أفضل المنتجات التي تناسب احتياجاتك.

ما هي مصادر الطاقة غير المتجددة؟

والعنصر الأساسي في الوقود الأحفوري، بوصفه مصادرنا الرئيسية لتوليد الطاقة، هو الكربون. والكربون هو عنصر أساسي تصنع منه جميع الكائنات الحية. يمكنك القول أن الكربون هو عنصر آخر من عناصر الحياة إلى جانب الماء. الآن، منذ مئات الملايين من السنين، حتى قبل الديناصورات، كانت هناك جثث الكائنات الحية مثل النباتات والطحالب والمخلوقات الدقيقة، ثم مخلوقات أكبر، الديناصورات، والحيوانات المدفونة تحت قاع البحر والصخور وغيرها من الرواسب.

البقاء لملايين السنين تحت الحرارة العالية والضغط الساحق تحت الأرض، تحولت بقايا تلك الكائنات الحية في نهاية المطاف إلى الوقود الأحفوري الذي نعرفه ونستخدمه اليوم. ومن الواضح الآن أن مصادر الطاقة هذه غير متجددة حقا. وتوجد موارد الوقود الأحفوري في أجزاء كثيرة من العالم، ولكنها تستنزف كل يوم إلى أن لا يبقى منها شيء. ولذلك، من الأهمية بمكان بالنسبة لنا أن نكون واعين بمصادر الطاقة غير المتجددة واستخدامها.

الجيد والسيئ حول مصادر الطاقة غير المتجددة

وكما ذكر سابقا، فإن الوقود الأحفوري هو نيتنا الرئيسية عندما نتحدث عن مصادر الطاقة غير المتجددة. ما يجعلها خاصة جدا هو أنها سهلة لاستخراج وتخزين والنقل. يمكننا أن نقول بسهولة لأنه مجرد شيء ما نقوم به منذ فترة طويلة، ولدينا كل التكنولوجيا والبنية التحتية التي نحتاجها للعمل معهم. ومع ذلك، فإن أهم سمة من سمات الوقود الأحفوري هي أن هناك كمية هائلة من الطاقة المركزة في أجزاء صغيرة منها.

سوف تطلق العنان للطاقة المركزة لمصادر الطاقة غير المتجددة عن طريق حرقها. ومع ذلك ، فإن هذا الحرق لا يخلو من عواقب ضارة. وكثير من منتجات احتراق الوقود الأحفوري ضارة بالبيئة والكائنات الحية مثل البشر. احتراق الوقود الأحفوري (حرق) يمكن أن يؤدي إلى تلوث الهواء والماء والأراضي.

وينتج عن احتراق موارد الطاقة غير المتجددة غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون التي من شأنها أن تحبس الحرارة في الغلاف الجوي مما يؤدي إلى الاحترار العالمي. على الرغم من ثاني أكسيد الكربون يمكن أن تستهلك من قبل العديد من النباتات أو حتى المخلوقات البحرية مثل العوالق أثناء التمثيل الضوئي، ولكن المعدل الذي يتم إنتاج أول أكسيد الكربون هو وسيلة أكثر من المعدل الذي يستهلك، وهذا يعني أنه من شأنه أن يترك تأثيرات سلبية أكثر من تلك الإيجابية.

وهناك أيضا ملوثات مثل أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون تنتج أثناء حرق مصادر الطاقة غير المتجددة التي هي سامة جدا لصحة الإنسان، وسوف تؤدي أيضا إلى الظواهر البيئية السلبية مثل الأمطار الحمضية. ومن المهم ملاحظة أنه على الرغم من وجود طرق للسيطرة على كمية التلوث الناتجة عن الوقود الأحفوري، فإنه لا يمكن القضاء عليها تماما.

مصادر الطاقة غير المتجددة: الفحم

ومن بين مصادر الطاقة غير المتجددة المختلفة، يستخدم الفحم على نطاق واسع في صناعة توليد الطاقة. ويسمى هذا الوقود الأحفوري أيضا الوقود الأحفوري "القذر" بسبب ارتفاع مستوى إنتاجه من الملوثات. الفحم هي هذه الصخور البني الأسود أو الداكن التي هي نتاج عملية تسمى الكربنة. الكربنة هي عملية تحول الكائنات الحية القديمة إلى كربون في شكل فحم وتعتمد اعتمادا كبيرا على مقدار الضغط ودرجة الحرارة التي سحقت تلك الكائنات معا تحتها. ويمكن استنتاج أن الفحم ليس كل شيء هو نفسه، بسبب مستويات مختلفة من الكربنة. وهناك حقيقة ممتعة هي أن 1 قدم مكعب من الفحم سوف تحتاج إلى 10 أقدام مكعبة من النباتات الصلبة سحقت معا لملايين السنين.

والآن، وبما أن الفحم ليس كل شيء هو نفسه، فإنه يصنف على أساس مقدار الكربنة التي خضع لها. الفحم الأقل مرتبة هو الخث. وقد تم الكربنة من هذا الفحم أقل كمية مقبولة للفحم مفيدة. وقد استخدم الخث في بلدان مثل فنلندا وأيرلندا كوقود مهم. ومن ناحية أخرى، فإن الجمرة الخبيثة هي أعلى رتبة من الفحم. تلك الأجزاء من العالم حيث حركات الأرض عملاقة، حيث تتشكل سلاسل الجبال أيضا، هي تلك المناطق التي يتم تشكيل الأنثراسيت فيها. هناك سلاسل جبال في بلدان مثل الولايات المتحدة التي هي غنية في مثل هذا الفحم رتبة عالية.

بغض النظر عن رتبة لديها، يتم استخراج الفحم لاستخدامها لتوليد الطاقة. والآن، يمكن تعدين الفحم بطريقتين: التعدين السطحي والتعدين تحت الأرض.

كما يمكن استنتاجه من الاسم ، يحدث التعدين السطحي عندما يكون الفحم قريبا جدا من سطح الأرض. وفي هذه الحالة، يجب تطهير المنطقة التي يوزع الفحم تحتها من الأشجار والتربة بحيث يمكن قطع الفحم بسهولة من الأرض. ومن الواضح أن المشهد الذي خلفه هذا التعدين مشهد مروع.

إذا كان الفحم لا يمكن الوصول إليها بسهولة من السطح، والتعدين تحت الأرض يأتي للعب. سيتم استخدام بعض الآلات الثقيلة لقطع الفحم من أعماق تصل إلى 1000 قدم. ولا تخلو هذه العملية من مخاطر، لأن الغازات المنبعثة خلال هذه العملية سامة بالنسبة لعمال المناجم للتنفس ويمكن أن تفرض أيضا خطر الانفجار.

فهناك العديد من البلدان مثل الولايات المتحدة والصين وألمانيا التي تمتلك موارد كبيرة من الفحم، وسوف يلعب الفحم دورا مهما في توليد الطاقة بالنسبة لها. ولكن، تماما مثل أي شيء آخر، لديها مزاياها وعيوبها.

مزايا وعيوب الفحم

الفحم هو واحد من مصادر الطاقة غير المتجددة الموثوقة، وهناك أجزاء كثيرة في جميع أنحاء العالم لا تزال غنية في هذا الوقود الأحفوري. ويمكن تخزينها واستخدامها بسهولة تامة مما يجعلها مصدرا مفيدا للطاقة. ويمكن أيضا أن تستخدم المنتجات الثانوية لاحتراقه لصنع البلاستيك والأسمنت، الخ.

ومع ذلك، فإن الفحم له عيوبه الكبيرة أيضا. وكما ذكر سابقا، فإن التعدين خطير جدا وضار بسبب إطلاق غازات سامة وقابلة للاشتعال. وهناك أيضا خطر الانهيارات والكهوف. وعلاوة على ذلك، ينتج حرق الفحم كمية هائلة من التلوث حتى باستخدام أحدث التقنيات، مما يجعله الوقود الأحفوري "القذر". وبالإضافة إلى ذلك، فإن ذلك الغاز السام الذي يؤمل ألا ينفجر أثناء التعدين سيفرج عنه في الغلاف الجوي بدلا من ذلك.

 النفط

النفط أو النفط الخام أو النفط هو وقود أحفوري سائل وهو مصدر آخر من مصادر الطاقة غير المتجددة. النفط محاصر تحت الأرض في فجوات تشكلت داخل الصخور. في بعض الأحيان قد فقاعة من الأرض، ولكن في الغالب أنها عميقة تحت ذلك. ويمكن العثور على رواسب النفط في البر أو تحت قاع البحر. وتستخدم منصات الحفر لحفر عمق الأرض للوصول إلى الودائع. بعد الوصول إلى الرواسب، يمكن ضخ النفط على مدار الساعة طوال الأسبوع لمدة تصل إلى 30 عاما وأكثر في بعض الحالات.

منصات النفط البحرية هي هياكل عملاقة، والتي يتم بناؤها عندما يتم العثور على رواسب النفط تحت قاع البحر. وسوف تذهب الأنابيب عميقا في المياه للوصول إلى الحفرة التي تم حفرها في قاع البحر وضخ النفط. غير أن هذا النفط الخام غير جاهز لاستخدامه. هذا النفط يحتاج إلى صقلها لتطهيرها من الشوائب والملوثات، وصقلها لإنتاج البنزين وغيرها من المنتجات مثل المطاط والبلاستيك، وغيرها الكثير.

مزايا وعيوب النفط

النفط موثوق به ونظرا لانطباقه على نطاق واسع، فهو ذو قيمة كبيرة، مما يعني أن العديد من الوظائف سيتم توفيرها وتأمينها بشكل مباشر وغير مباشر في مختلف الصناعات بسبب استخراجه. ربما أهم منتج للنفط هو البنزين والديزل التي تغذي محركات سياراتنا وشاحناتنا.

ومع ذلك، وكما هو الحال بالنسبة للفحم، فإن للنفط أيضا مخاطره على البيئة. إجراء الحفر حساس للغاية ، حيث أن مشكلة الآلات يمكن أن تؤدي إلى دخول النفط إلى الماء ، مما يفرض خطرا كبيرا جدا على الموئل الطبيعي. كما أن الانسكابات النفطية على اليابسة تضر بالبيئة. كما أن خطر تسرب النفط موجود أيضا عندما ينقل في ناقلات النفط أو عبر الأنابيب. وعلاوة على ذلك، فإن حرق الوقود المنتج من النفط يدخل أبخرة وغازات خطرة في الغلاف الجوي تكون سامة وتعزز الاحترار العالمي.

 الغاز الطبيعي

الغاز الطبيعي هو واحد مهم آخر من مصادر الطاقة غير المتجددة، والتي تشبه النفط محاصرون في خزانات تحت الأرض. الغاز الطبيعي هو الهيدروكربون الذي يتكون في المقام الأول من الميثان، ولكن يمكن أن تشمل بعض الألكانات الأخرى، فضلا عن النيتروجين والهيليوم وثاني أكسيد الكربون، وكبريتيد الهيدروجين.

يمكن العثور على رواسب الغاز الطبيعي في أعماق بضع مئات من الأمتار تحت الأرض ويمكن أن تمتد لعدة أميال. من أجل الوصول إلى هذه الجيوب من الغاز الطبيعي، وتستخدم أساليب مختلفة. طريقة واحدة هي التكسير الهيدروليكي الذي يستخدم الماء عالي الضغط لكسر الصخور وإطلاق الغاز الطبيعي المحاصرين. استخدام المركبات الحمضية لإذابة الصخرة هو طريقة أخرى عندما يكون من الصعب جدا كسر الصخور عن طريق ارتفاع ضغط المياه. ويمكن أيضا أن تستخدم الحبوب الرملية والزجاج لدعم فتح الصخرة.

أحد التطبيقات الهامة للغاز الطبيعي هو لتغذية المواقد في مطابخنا وأفراننا في الطوابق السفلية لدينا التي توفر لنا التدفئة للمنزل، والمياه للاستحمام الساخن. ويستخدم شكله المضغوط وشكله المسال في تزويد السيارات بالوقود في بعض أنحاء العالم. كما يستخدم الغاز الطبيعي في محطات توليد الطاقة لإطلاق المراجل أو توربينات الغاز.

هذا الفرع من مصادر الطاقة غير المتجددة عديم اللون والرائحة ، ولكن بعد ذلك قد تتساءل ما هي رائحة البيض الفاسد عندما يكون هناك تسرب للغاز في المطبخ أو عند ترك مقبض الموقد لفترة من الوقت قبل بدء الحريق. الحقيقة الممتعة هي أن رائحة البيض الفاسد الذي تشعر به تأتي في الواقع من مادة كيميائية غير ضارة تضاف إلى الغاز الطبيعي تسمى ميركابتان. تتم إضافة هذه المادة الكيميائية النتنة بحيث يمكنك الكشف عن أي تسرب للغاز لأسباب تتعلق بالسلامة. ميركابتان هو أقل تآكلا وسمية من مركبات الكبريت المماثلة التي يمكن العثور عليها في المواد الطبيعية مثل البيض الفاسد والثوم.

مزايا وعيوب الغاز الطبيعي

يتم استخراج الغاز الطبيعي بسهولة أكبر وهو أنظف وقود أحفوري مقارنة بالفحم والنفط. شكله المسال (LNG) أنظف حتى من الشكل الغازي ويخزن كمية أعلى بكثير من الطاقة لنفس الحجم. الغاز الطبيعي أنظف من حرق أنواع الوقود الأخرى بسبب حرقه بالقرب من ظروف الاحتراق الكاملة ، وينتج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء فقط.

على الرغم من كل الخير حول الغاز الطبيعي، فإنه لا يخلو من الآثار السلبية. ويمكن للأساليب المستخدمة لاستخراج الغاز الطبيعي أن تضر بالبيئة عن طريق إحداث زلازل صغيرة أثناء التكسير الهيدروليكي وتلويث موارد المياه البحرية والمتروية عند استخدام المواد الكيميائية أثناء عملية استخراج الغاز الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، فإن الغاز الطبيعي هو غاز هيدروكربوني في نهاية المطاف، مما يعني أن إطلاقه إلى الغلاف الجوي حتى بدون حرقه يجعله غازا دفيئا قويا، وحرقه سينتج ثاني أكسيد الكربون، وهو غاز دفيئ يعجلي بعملية الاحترار العالمي.

مصادر أخرى للطاقة غير المتجددة

طاقة نووية

كما يمكن استنتاجه من الاسم ، يأتي هذا النوع من الطاقة من قلب الذرة ، أو نواتها. يتم إطلاق هذه الكمية الهائلة من الطاقة عندما تنقسم نواة الذرة في عملية تسمى الانشطار النووي. وعلى الرغم من أن الطاقة النووية ذاتها هي مصدر للطاقة المتجددة، فإن المواد اللازمة لإنتاج هذه الطاقة هي من بين مصادر الطاقة غير المتجددة.

وتستخدم محطات الطاقة النووية في الغالب عنصرا يسمى اليورانيوم في عملية الانشطار النووي. تم العثور على هذا العنصر في العديد من المواقع في جميع أنحاء العالم، ولكن نوع خاص يسمى U-235 هو واحد يستخدم في محطات توليد الطاقة هذه. ومن الواضح أن اليورانيوم بأي شكل من أشكاله هو مصدر غير متجدد للطاقة.

كمية الطاقة المتولدة من خلال هذه العملية عالية بحيث تصبح مصدرا مثيرا للاهتمام جدا للطاقة. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه لا يطلق أي غازات سامة أو غازات الدفيئة في البيئة، ويمكن بناؤه في المناطق الحضرية أو الريفية لتوليد الطاقة وخلق فرص العمل.

ومع ذلك، من الصعب جدا حصاد الطاقة النووية، والآلات والنظم وكذلك الهياكل المستخدمة لإنتاج واحتواء عملية توليد الطاقة من الطاقة النووية معقدة جدا في تصميمها، ويصعب بناؤها وتشغيلها. وعلاوة على ذلك، فإن الشواغل المتعلقة بالسلامة هي من خلال السقف بالطاقة النووية، ليس فقط فيما يتعلق بالتشغيل الآمن والموثوق به، ولكن بصفة خاصة لأن ناتج الانشطار النووي ليس الطاقة فحسب، بل هو أيضا المادة المشعة شديدة السمية، مما يزيد من خطر الإصابة بالسرطانات ومشاكل العظام وأمراض الدم وغيرها من القضايا. الترسب الآمن لهذه المواد حساس للغاية ودائما ما يكون مع المخاطر.

طاقة الكتلة الحيوية

وعلى الرغم من أن الكتلة الأحيائية تعتبر في معظمها مصدرا للطاقة المتجددة، فإنها تأتي في أشكال عديدة، وبعض أشكالها تأتي من بقايا النباتات والأخشاب من العمليات الصناعية والزراعية، أو من المحاصيل النباتية أو الشجرية التي يقصد بها على وجه التحديد أن تصبح كتلة حيوية.

وإذا كان معدل استهلاك الكتلة الأحيائية المنتجة من هذه المصادر أعلى من معدل إنتاجها، الذي يأتي من إعادة الزراعة السليمة، يمكن اعتبار هذه الكتلة الأحيائية أحد مصادر الطاقة غير المتجددة.