اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها تعتبر الطاقة من أهم الموارد في حياتنا ، فهي العامل الأساسي الذي يلبي المتطلبات المتعددة للإنسان ، لذلك من خلال موقعنا الإلكتروني نذكر إسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها ، وكذلك سنتحدث عن أنواع الطاقة وأشهر العلماء الذين ساهموا في تطوير الطاقة للإنسان.
اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها
للعلماء إسهامات عديدة في مجال تطوير الطاقة ، حيث أنها من الأهداف الضرورية التي تشجع على تنمية المجتمع ، والطاقة هي إحدى صور الوجود على كوكب الأرض ، بالإضافة إلى أن العلماء ذكروا تلك الطاقة يمكن تحويلها إلى مادة ، إلى جانب أن هذه المادة يمكن أن تتحول أيضًا إلى طاقة ، وفيما يلي مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها:
- ساهم العلماء بشكل كبير في تطوير مصادر الطاقة بمرور الوقت ، حيث أجروا قدرًا هائلاً من الأبحاث من أجل الوصول إلى أفضل مصادر الطاقة.
- تم استخدام الحطب في القرن الثامن عشر من أجل الحصول على الطاقة المناسبة لطهي الطعام ، إلى جانب إضاءة الموقد ، ولكن في نفس الفترة اكتشف العلماء طواحين الهواء والمياه ، والتي تعتبر نوعًا من مصادر الطاقة الحديثة.
- مع بداية منتصف القرن التاسع عشر ، حدثت الثورة الصناعية ، حيث أدت إلى تطور كبير في مصادر الطاقة من خلال استخدام الفحم ، وخاصة للمحطات والمحركات.
- في القرن العشرين ، كان الفحم أحد مصادر الطاقة التي تعتمد عليها البشرية بشكل أساسي ، وعلى الرغم من ذلك عمل العلماء على البحث عن مواد ذات قوة أكبر ، مثل عنصر النفط.
- أما في القرن الحادي والعشرين ، فقد قدم العلماء العديد من الإسهامات الواضحة في تطوير الطاقة ، بالإضافة إلى اختراع مصادر مماثلة لها.
ناقش الطاقة الشمسية واستخداماتها
علماء ساهموا في تطوير الطاقة ومصادرها
هناك العديد من العلماء الذين ساهموا في تطوير الطاقة ومصادرها ، حتى أصبحت أسمائهم معروفة لكثير من الناس ، ونذكر بعضهم فيما يلي:
جون ستيفنز
هو أول مخترع لمحرك الاحتراق الداخلي ، وكان هذا في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1798 ، والجدير بالذكر أن جون ستيفنز ولد عام 1749 في مدينة نيويورك ، وساهم كثيرًا في تطوير البخار سلطة النقل ، بالإضافة إلى التماسه إلى الكونجرس الأمريكي الذي أدى إلى سن قانون براءات الاختراع لعام 1790 ، وهو أساس النظام الموجود في عصرنا.
جيمس بليث
بليث هو العالم الذي اخترع طواحين الهواء لتوليد الكهرباء باستخدام طاقة الرياح ، حيث تم تعيينه في منصب أستاذ الفلسفة الطبيعية بكلية أندرسون عام 1880 ، ثم بدأ العمل على برنامج بحثي حول استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء وتخزينها.
إدموند بكوريل
صاحب نظرية إنتاج الخلايا الشمسية بحيث يمكن الاستفادة من طاقتها المتجددة ، ويتم الاعتماد عليها في توليد الطاقة الكهربائية ، حيث اكتشف أنه عند تعرض قطب كهربائي للضوء ، ثم يتم غمره في موصل الحل ، ينتج عن هذا تيار كهربائي ، مما أدى إلى صنع أول خلية شمسية من السيليكون.
أهم مصادر الطاقة
تعد الطاقة من أهم الموارد التي يعتمد عليها العالم في الاستخدامات المختلفة ، وذلك لتنوعها وتعدد احتياجات الإنسان ، وفي ما يلي سنشرح مجموعة من أهم مصادر الطاقة على وجه الأرض:
النفط
يُستهلك النفط بمعدل 39٪ تقريبًا من إجمالي استهلاك الطاقة العالمي ، وكان النفط لبعض الوقت هو الأول عالميًا من حيث الاستخدام ، وعلى الرغم من الانخفاض الملحوظ خلال العقدين الماضيين ، ظل الطلب عليه مرتفعًا بشكل جوهري نتيجة مطلبها أمام الاقتصادات الناشئة ، خاصة الدول التي ليس لها عضوية في منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية.
الفحم
كان الفحم أيضًا من أسرع أنواع الوقود الأحفوري نموًا ، نتيجة تصنيعه السريع والسهل في الصين ، حيث نما استهلاكه خلال السنوات العشر الماضية بنحو 2.9٪ في المتوسط ، بينما لا تزال نسبة استهلاكه العالمي تتناقص.
الغاز
تم تقدير النمو في معدل استهلاك الغاز بمتوسط حوالي 2.4٪ في السنوات العشر الماضية ، حيث يرتبط الطلب على الغاز بشكل رئيسي بالتغيرات التي تحدث في درجات الحرارة ، لكن الطلب عليه أقل. في أوروبا بسبب انخفاض درجات الحرارة.
الطاقة الكهرومائية
تعد الطاقة الكهرومائية مصدرًا سريع النمو للطاقة ، ويستمر استهلاكها في الارتفاع بشكل مطرد ، حيث سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على نسبة كبيرة منها ، حيث تمتلك الصين أكبر محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية في العالم.
الطاقة النووية
زاد استهلاك الطاقة النووية خلال العامين الماضيين متجاوزاً متوسط انخفاضه السنوي خلال السنوات العشر الماضية والذي بلغ 0.8٪ ، وتجدر الإشارة إلى أن الولايات المتحدة الأمريكية هي المستهلك الأول للطاقة النووية على مدى السنوات العشر الماضية. العقدين الماضيين ، تليها فرنسا.
طاقة الرياح
تساهم طاقة الرياح بنحو 3٪ من إجمالي إنتاج الكهرباء العالمي ، كما أنها نمت ضعف الاستهلاك ، حيث ارتفع المعدل السنوي حتى وصل إلى 23.5٪ خلال العقد الماضي ، ورغم ذلك زاد استهلاك الرياح خلال العام الماضي إلى اقل حد من المتوسط بنسبة 10.2٪ مقارنة بالسنوات العشر الماضية.
الطاقة الشمسية
أصبحت الطاقة الشمسية مشهورة جدًا كنوع من مصادر الطاقة المفضلة ، حيث تضاعفت قدراتها المركبة أكثر من أربعة أضعاف خلال السنوات الأربع الماضية ، مما أدى إلى مضاعفة حصة الطاقة الشمسية في مجال توليد الطاقة العالمية مؤخرًا ، والتي تصل حاليًا إلى حوالي 0.8٪.
أنواع الطاقة
هناك العديد من أنواع الطاقة المختلفة ، حيث يتم تقسيمها إلى شكلين رئيسيين ، هما الحركية والجهد ، ويمكن تحويل الطاقة من نوع إلى آخر ، بينما لا يمكن أبدًا تكوينها أو تدميرها ، وفيما يلي بعض أنواع الطاقة:
- الطاقة الحرارية: تنشأ الطاقة الحرارية نتيجة اهتزاز الذرات والجزيئات الموجودة في المواد ، لأنه عندما تتحرك بشكل أسرع ، تزداد طاقتها وحرارتها.
- الطاقة الكيميائية: يتم تخزين الطاقة الكيميائية في روابط الجزيئات والذرات ، لأنها تمثل الطاقة التي تربط هذه الجزيئات معًا ، كما توجد الطاقة الكيميائية أيضًا في الغذاء والكتلة الحيوية والنفط والغاز الطبيعي.
- الطاقة الكهربائية: الطاقة الكهربائية هي حركة الإلكترونات ، ومن الجدير بالذكر أن البرق هو أحد أشكال الطاقة الكهربائية.
- الطاقة المشعة: تُعرف الطاقة المشعة أيضًا بالطاقة الضوئية أو الطاقة الكهرومغناطيسية ، وهي أحد أنواع الطاقة الحركية التي تنتقل في موجات ، ومن أمثلة ذلك الطاقة الشمسية والأشعة السينية وموجات الراديو.
كيفية تنمية الطاقة
عمل العديد من الباحثين الذين دخلوا في سباق تطوير مصادر الطاقة على الوصول إلى التقنيات الحديثة لتحقيق ذلك ، ويمكن أن يحدث ذلك من خلال ما يلي:
- تسخير الطاقة من الأمواج: عندما يتعلق الأمر بالطاقة المتجددة ، فإن للأمواج مصادر أخرى متفوقة من ناحيتين ، الأولى: تعتبر عكس الطاقة الشمسية ، حيث توفر الأمواج مصدرًا ثابتًا للطاقة ، والثاني: أن الأمواج توفر بشكل واضح أكثر. كثافة الطاقة من طاقة الرياح بسبب كتلة الماء الثقيلة.
- تسريع اكتشاف الخلايا الكهروضوئية: توفر هذه الخلايا كمية كبيرة من الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض ، وتعد من الفرص الهائلة التي تساعد في الحصول على الطاقة المتجددة ، حيث يتم توصيل حوالي 430 كوينتيليون جول من الطاقة إلى الأرض كل ساعة بواسطة الشمس ، وهو ما يعادل حوالي عام واحد من الاستهلاك البشري العالمي.
- مواد جديدة لاحتجاز الحرارة: بينما يركز بعض العلماء على تطوير تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى كهرباء ، هناك العديد من الباحثين الذين يركزون على التقنيات التي تساعد في تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة.
إسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها
أهمية حفظ الطاقة
يجب على الجميع فهم ضرورة الحفاظ على الطاقة ، حيث أن هناك العديد من الأسباب التي تجعل الفرد يفكر في تقليل استهلاك الطاقة ، وفي هذه الأسباب تتجسد أهمية الحفاظ على الطاقة:
- يساعد الحفاظ على الطاقة في تقليل انبعاثات الكربون في البيئة ، ويلعب الحد من انبعاثات الكربون دورًا مهمًا في تغير المناخ ، وهو أحد العوامل الرئيسية في حدوث الكوارث الطبيعية ، بالإضافة إلى التسبب في مليارات الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي.
- إن توفير الطاقة والمحافظة عليها يؤدي إلى زيادة قوة الاقتصاد في الدول ، لأن الحفاظ على الطاقة يعني التقليل من هدرها وبالتالي تقليل هدر أموال الدولة والشعب.
- يؤدي الحفاظ على الطاقة إلى الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري التي تنذر بالعديد من الآثار السلبية على العالم بأسره في العقود القادمة.
وبهذا نصل إلى نهاية حديثنا الذي ناقشناه اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرهاإلى جانب العلماء الذين ساهموا في تطوير الطاقة ومصادرها ، وتحدثنا أيضًا عن أهم مصادر الطاقة ، وأنواعها ، كما ذكرنا كيفية تطوير الطاقة ، وأهمية الحفاظ على الطاقة.