تقديم : –
يقدّم هذا الكتاب معالجة شاملة ومتعمقة لمصادر الطاقة المتجددة، بوصفها الخيار الأمثل لمواجهة تحديات القرن الحادي والعشرين المرتبطة بأمن الطاقة وتغير المناخ. من خلال تناول ثمانية فصول رئيسية، يضع الكتاب بين يدي القارئ خارطة معرفية وتقنية متكاملة حول الموارد الطبيعية التي يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة بطريقة نظيفة ومستدامة.
الفصل الأول يُعد مدخلًا تأسيسيًا لتعريف الطاقة المتجددة وخصائصها، مع تصنيف مصادرها الرئيسية. يناقش الفصل معايير تقييم هذه المصادر من حيث التوافر، الجدوى الاقتصادية، الأثر البيئي، ومدى نضج التكنولوجيا المستخدمة. كما يستعرض التحديات المشتركة في دمج هذه المصادر بالشبكات الكهربائية التقليدية، مع الإشارة إلى الاتجاهات العالمية في سياسات دعم الطاقة النظيفة.
الفصل الثاني يركّز على الطاقة الشمسية، موضحًا تقنيات تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية أو حرارية. يعرض أنواع الخلايا الكهروضوئية من السيليكون البلوري إلى الأغشية الرقيقة، ويقارن كفاءتها وتكلفتها. كما يناقش تقنيات تركيز الطاقة الشمسية (CSP) وأهميتها في إنتاج الكهرباء على نطاق واسع، إضافة إلى التحديات المناخية مثل تأثير الغبار ودرجة الحرارة على الأداء.
الفصل الثالث يتناول طاقة الرياح، من المبادئ الفيزيائية لحركة الهواء إلى التقنيات المستخدمة في استغلالها. يناقش الفصل تصميم التوربينات الهوائية، الفرق بين التوربينات الأفقية والعمودية، والاعتبارات الجغرافية والهندسية لاختيار المواقع المثلى. كما يتعرض لتكامل طاقة الرياح في الشبكات الذكية، وتحليل التغيرات الزمنية في الإنتاج.
الفصل الرابع يعالج الطاقة الحرارية الجوفية، التي تعتمد على استغلال الحرارة المختزنة في باطن الأرض. يستعرض الفصل طرق الاستخراج، مثل الآبار العميقة والمبادلات الحرارية، ويقارن بين النظم عالية ومنخفضة الحرارة. يناقش الجوانب الاقتصادية والاستدامة الجيولوجية، مع أمثلة من دول سبّاقة في هذا المجال.
الفصل الخامس يشرح طاقة المد والجزر، التي تُستمد من الفوارق في منسوب مياه البحر الناتجة عن الجاذبية القمرية. يتناول الفصل التقنيات المستخدمة مثل السدود التوربينية والمولدات المغمورة، بالإضافة إلى الاعتبارات البيئية الخاصة بالمناطق الساحلية. كما يناقش القيود الجغرافية التي تحد من انتشار هذه التقنية.
الفصل السادس يختص بطاقة الأمواج، الناتجة عن الحركة المستمرة لسطح البحر. يستعرض الفصل تصاميم الأنظمة الطافية والمغمورة، ويحلل كفاءتها وتكاليف صيانتها، إضافة إلى الأثر البيئي على الحياة البحرية. كما يتناول الجهود البحثية الجارية لتحسين هذه التكنولوجيا وجعلها قابلة للتوسع.
الفصل السابع يتناول الوقود الحيوي، ويشرح مصادره، مثل المحاصيل الزراعية والنفايات العضوية. يعرض الفروقات بين الجيل الأول والثاني من الوقود الحيوي، ويحلل الأثر البيئي والاقتصادي لإنتاجه. يتطرق أيضًا إلى التحديات المتعلقة بالأمن الغذائي واستخدام الأراضي، مع استعراض آفاق الوقود الحيوي في قطاع النقل والطيران.
الفصل الثامن يُخصص للطاقة الكهرومائية، ويُفصّل مكوناتها من سدود، وخزانات، وتوربينات. يشرح أنواع المحطات من الضخ والتخزين إلى الجريان الطبيعي، ويحلل الكفاءة العالية لهذه الطاقة مقابل تأثيراتها البيئية والاجتماعية. يناقش الفصل كذلك قضايا التهجير وتغيير النظم البيئية، إلى جانب فرص استخدام المحطات الصغيرة في المناطق النائية.
في الختام، يعكس الكتاب فهمًا متكاملًا وشاملًا للطاقة المتجددة كمحور استراتيجي لتحول الطاقة العالمي. ويبرز الحاجة إلى استثمارات ذكية، وتطوير تقنيات التخزين، وتكامل المصادر المتعددة لضمان أمن الطاقة وتحقيق الاستدامة البيئية على المدى الطويل.
