نبذة تاريخية عن الطاقة الشمسية
إن طاقة الشمس تعتبر المصدر الرئيسي للطاقة في كوكب الأرض ومنها توزعت وتحولت إلى مصادر الطاقة الأخرى سواء ما كان منها مخزون في طاقة الرياح والطاقة الحرارية في جوف الأرض والطاقة المولدة من مساقط المياه والطاقة الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة كالفحم الحجري والأخشاب ، وبما أن الطاقة الشمسية هي أهم مصادر الطاقة المتجددة خلال القرن القادم فإن جهود كثير من الدول تتوجه لها بمختلف صورها وترصد لها المبالغ اللازمة لتطوير المنتجات والبحوث الخاصة باستغلال الطاقة الشمسية كإحدى أهم مصادر الطاقة البديلة للنفط والغاز ، وقد أعطى النصيب الأوفر في البحوث والتطبيقات لمجال تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وهو ما يعرف باسمPhotovoltaic وهذا المصدر من الطاقة هو أمل الدول النامية في التطور حيث أصبح توفر الطاقة الكهربائي من أهم العوامل الرئيسية لإيجاد البنى الأساسية فيها ولا يتطلب إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى مركزية التوليد بل تنتج الطاقة وتستخدم بنفس المنطقة أو المكان وهذا ما سوف يوفر كثيراً من تكلفة النقل والمواصلات وتعتمد هذه الطريقة بصورة أساسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية ، وتوجد في الطبيعة مواد كثيرة تستخدم في صناعة الخلايا الشمسية والتي تجمع بنظام كهربائي وهندسي محدد لتكوين ما يسمى باللوح الشمسي والذي يعرض لأشعة الشمس بزاوية معينة لينتج أكبر قدر من الكهرباء.
وقد أثبتت التجارب والتطبيقات العلمية والعملية إمكانية استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء على نطاق تجاري ، وقد منّ الله سبحانه وتعالى على اليمن بقسط وافر من كمية الطاقة الشمسية حيث تعتبر الطاقة الشمسية الساقطة على المتر المربع الواحد في اليمن من أعلى معدلاتها في العالم مستندين بذلك على القياسات لبعض مناطق الجمهورية ، لذا فقد بادرت رئاسة جامعة العلوم والتكنولوجيا إلى تبني وإنشاء أول كيان علمي للطاقة الشمسية في الجمهورية ممثلاً بمركز الطاقة الشمسية وتم تزويده بأحدث الأجهزة والمعدات.
مراحل تطور تكنولوجيا توليد الطاقة الكهربائية من الشمس:
بما أن الطاقة الشمسية تعتبر من المجالات والتخصصات العلمية الحديثة حيث يعود تاريخ الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر للطاقة في بداية الثلاثينات حيث تركز التفكير حين ذاك علي إيجاد مواد وأجهزة قادرة على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية وقد تم اكتشاف مادة تسمى السيلينيوم التي تتأثر مقاومتها الكهربائية بمجرد تعرضها للضوء وقد كان هذا الاكتشاف بمحض الصدفة حيث أن أساس البحث كان لإيجاد مادة مقاومتها الكهربائية عالية لغرض تمديد كابلات للاتصالات في قاع المحيط الأطلسي.
واخذ الاهتمام بهذه الظاهرة يتطور حتى بداية الخمسينات حين تم تطوير شرائح عالية القوة عن مادة السليكون تم وضعها بأشكال وأبعاد هندسية معينة وقادرة على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بكفاءة تحويل (6?) ولكن كانت التكلفة عالية جداً ، هذا وقد كان أول استخدام للألواح الشمسية المصنعة من مادة السليكون في مجال الاتصالات في المناطق النائية ثم استخدامها لتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تقوم الشمس بتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تكون الشمس ساطعة لمدة (24) ساعة في اليوم ولازالت تستخدم حتى يومنا هذا ولكن بكفاءة تحويل تصل إلى ( 16?) وعمر افتراضي يتجاوز العشرون عاماً.
ثم تلت فترة الخمسينات والستينات فترة مهمة أخرى في مجال الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر بديل للطاقة وفي النصف الثاني للسبعينات حينما أعلن العرب حضر تصدير النفط إلى الغرب بدأت دول عديدة تعطي اهتمام بالغ بالطاقة الشمسية واستخدامها وقد أثمرت هذه الفترة في نشر وتطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث انتشر استخدامها في مجالات عديدة مثل: الاتصالات - والنقل - والإنارة ... وغيرها ، وقد أصبحت الطاقة الكهربائية المولدة من الشمس في المناطق التي تكون فيها الطاقة الشمسية عالية مثل اليمن تنافس المصادر التقليدية للطاقة من ناحية التكلفة الاقتصادية ويتطلب ذلك تصميم أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة لتوليد وخزن الكهرباء ومن ثم تحويلها من تيار مستمر إلى تيار متردد مثل الكهرباء التي نستخدمها في منازلنا جميعاً ، ويبقى الدور المهم في كيفية نشر المعارف العلمية والتطبيقية بأهمية الطاقة الشمسية بين أوساط الطلاب في المرحلة الجامعية فما فوق وكيفية تطوير ونقل التكنولوجيا إلي اليمن بأساليب سهلة وتكلفة اقتصادية ممكنة بحيث تساهم في حل بعض المشكلات الناجمة عن نقص الطاقة في اليمن.
دور مركز الطاقة الشمسية في الجانب العلمي والتعليمي :
يهتم المركز بنشر الوعي العلمي بأهمية الطاقة الشمسية بين أوساط الطلاب والكوادر العلمية المهتمة بهذا المجال من خلال إقامة الندوات والمحاضرات وإدخال مقررات الطاقة الشمسية في مرحلة التعليم الجامعي وقد قام المركز بتأهيل أكثر من مائتين وعشرين طالب في قسم الهندسة المعمارية ودبلوم الحاسبات ، وتخرج أول طالب ماجستير في الطاقة الشمسية بهدف إيجاد الكوادر المؤهلة القادرة على فهم وتطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية وأساليب استغلالها في اليمن.
هذا بالإضافة إلى القيام بعدة بحوث تطبيقية لغرض تعميمها على المدن والقرى اليمنية للمساهمة في إيجاد الحلول لإدخال الكهرباء إلي المناطق النائية كما يهتم أيضاً بتقديم الدراسات والاستشارات العلمية والعملية في مجالات التصاميم لأنظمة الطاقة الشمسية ودراسات الجدوى وكذلك في مجال تحديد اختبارات كفاءة الأنظمة المتكاملة للطاقة الشمسية.
أهم أهداف المركز
يهدف مركز الطاقة الشمسية إلى ما يلي:
1- القيام بنشر الوعي العلمي بأهمية الطاقة الشمسية على المستوى الأكاديمي والتطبيقي وعلى عامة المواطنين.
2- تشجيع البحث في علوم الطاقة الشمسية وتطبيقاتها.
3- القيام بتجارب ميدانية لتطوير التكنولوجيا وجدوى استخدامها في اليمن.
4- التعاون والمشاركة مع الهيئات العلمية المختلفة المحلية والدولية المهتمة بتطوير الطاقة الشمسية.
5- تصميم وتنفيذ أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة.
6- إيجاد البنية الأساسية لنقل وتطوير صناعة تكنولوجيا الطاقة الشمسية في اليمن.
من أنشطة المركز :
أقام المركز ورشة عمل في عام 1999م في مجال الطاقة الشمسية شارك فيها باحثين من معظم الجامعات اليمنية وتمخض عنها إحدى عشر بحثاً نشرت في مجلة العلوم والتكنولوجيا ، كما شارك المركز بورقة بحثية قدمت في مؤتمر الشارقة للطاقة الشمسية المنعقد في فبراير 2001م.
( المجلد(4) - العدد(2)).
قام المركز بتصميم وتنفيذ والإشراف على مشاريع تطبيقية عديدة ولتوليد الكهرباء وضخ المياه في عدد من محافظات الجمهورية.
يعمل على نشر تكنولوجيا الطاقة الشمسية في اليمن.
يقدم نماذج عملية لتوليد الكهرباء وضخ المياه في مختلف محافظات الجمهورية.
يقدم تعليماً متميزاً في مجال علوم الطاقة الشمسية على أحدث الوسائل التعليمية.
الذرية
• الهدف العام:
توطين وتطوير واستغلال العلوم والتقنيات النووية بما يخدم خطط التنمية الاقتصادية والصناعية والزراعية في المملكة.
تاريخ التأسيس:
1408هـ
الأهداف الفرعية:
1- إعداد الخطط والبرامج الكفيلة بتحقيق استراتيجية الخطة الوطنية للطاقة الذرية ومتابعة تنفيذها.
2- القيام بالبحوث في مجال الطاقة الذرية
3- تحديد احتياجات المملكة من المختصين في مجال الطاقة الذرية وتأهيلهم.
4- وضع البرامج الملائمة لتنمية كفاءة العاملين في مجال الطاقة الذرية.
• أقسام المعهد:
o الحماية من الإشعاع
o التعاون الدولي
o Shockwave_Installe Baxic Security in the field
o التطبيقات الصناعية للإشعاع
o الدراسات الصحية والبيئية
o المواد
o الهيدروليكا الحرارية والأمان
o الدراسات النووية والنيوترونية
• المختبرات:
1- مختبر الهيدروليكا الحرارية.
2- مختبر التحليل الطيفي لأشعة جاما.
3- مختبر الفصل الفيزيائي.
4- مختبر الفصل الكيميائي.
5- مختبر إعداد العينات.
6- مختبر إعداد الخرائط.
7- مختبر التحليل الكيميائي للمواد.
8- مختبر قياس جرعة الأشعة العالية.
9- مختبر نظام المجهر الإلكتروني.
10- مختبر نظام مقياس ذبذبة الإلكترون.
11- مختبر قياس الخواص الميكانيكية للمواد.
12- مختبر قياس الخواص الكيميائية والفيزيائية للمواد.
13- مختبر مختبر مقياس حيود الأشعة السينية.
14- مختبر مختبر كيمياء الإشعاع.
15- مختبر القياسات الإشعاعية.
16- مختبر كيمياء وفصل النظائر المشعة.
17- مختبر الرصد الإشعاعي المستمر.
18- مختبر الجرعات الإشعاعية الشخصية.
19- مختبر مختبر الرادون.
20- مختبر XRF
21- مختبر ICO-Ms
22- مختبر معالجة المياه
23- مختبر التآكل
24- مختبر النمذجة العددية
• مجالات التعاون:
o الأبحاث المنشورة (عام 2000م)
o الاستشارات (عام 2000م)
o برامج التدريب (عام 2000م)
o الخدمات الفنية (عام 2000م)
o التوعية العلمية (عام 2000م)
قسم الحماية من الإِشعاع
الأهداف:
يتولى القسم جميع الاختصاصات والمسؤوليات المناطة بالمدينة والممثلة في معهد بحوث الطاقة الذرية والمتعلقة بالحماية من مخاطر الإشعاعات المؤينة في الاستخدامات السلمية المختلفة داخل المملكة العربية السعودية.
وحدات القسم:
وحدة التراخيص:
تقوم وحدة التراخيص بتنظيم عمليات تراخيص الممارسات التي تتضمن تعرضاً إشعاعياً وتنظيم استيراد وتصدير المصادر المشعة من خلال :
1- تطوير التنظيمات الخاصة بالتراخيص بما فيها تراخيص الممارسات والأعمال وتراخيص المواد المشعة وتراخيص العاملين.
2- عمل قاعدة بيانات وحصر جميع المصادر والمواد المشعة في المملكة ومتابعة استخداماتها أو التخلص منها.
3- عمل قاعدة بيانات وحصر لجميع العاملين بالإشعاع أو المواد المشعة بما فيهم مسؤولي الحماية من الإشعاع والخبراء المؤهلين.
4- دراسة طلبات الفسح للمصادر المشعة.
5- المشاركة في خطة الطوارئ الإشعاعية الوطنية وفي التفتيش على الممارسات والمصادر المختلفة.
6- دراسة طلبات نقل المواد المشعة محلياً ودولياً وإصدار التصديقات اللازمة.
وحدة الفيزياء الصحية:
إن الهدف الرئيس من هذه الوحدة هو التأكد من حماية العاملين بالإشعاع أو المواد المشعة وعموم الجمهور والبيئة من مخاطر الإشعاعات أو التلوث بهذه المواد ومراقبة التقيد بقواعد وتنظيمات الحماية والأمان على مستوى المملكة والإشراف على برامج ضبط الجودة فيما يتعلق بتقدير الجرعات الشخصية والكواشف المحمولة.
إدارة النفايات المشعة والنقل الآمن للمصادر المشعة:
الإشراف على برامج إدارة النفايات المشعة والنقل الآمن للمواد المشعة في الاستخدامات السلمية المختلفة والتحقق من مطابقتها للتعليمات الوطنية والدولية.
وحدة الرصد الإِشعاعي والإنذار المبكر:
تقوم الوحدة بالرصد المستمر للمستويات الإشعاعية في المدن والمناطق ذات الكثافات السكانية العالية فضلاً عن المناطق الحدودية للمملكة، التي قد تتسرب الملوثات والعوالق المشعة إليها من خارج المملكة وإلى البيئة المحلية، والإنذار بالمخاطر الإشعاعية الناجمة عن الحوادث الإشعاعية والنووية التي قد تمتد تأثيراتها إلى داخل المملكة، لاتخاذ التدابير والإجراءات الهادفة إلى خفض المخاطر الإشعاعية على الإنسان والبيئة.
فرق العمل:
تتولى فرق العمل تنفيذ مهام محددة في فترة زمنية محددة في إطار المسؤولية الوطنية للحماية من الإشعاع (مثل الأنظمة، التأهيل، الطوارئ الإشعاعية والنووية والتفتيش … الخ).
النشاطات الحالية:
1) إعداد النظم المقترحة في كافة جوانب الحماية من الإشعاعات المؤينة على المستوى الوطني، وإعداد اللوائح التنظيمية المقترحة لهذه النظم واقتراح التعديلات عليها .
2) متابعة الالتزام بالنظم والعمل وفق اللوائح التنفيذية الخاصة بالحماية من قبل جميع المرخص لهم بتداول أو استخدام مصادر الإشعاعات.
3) اقتراح الحدود الوطنية للتعرض الإشعاعي بكافة أنواعها.
4) التفتيش على الممارسات التي تتضمن مخاطر إشعاعية وعلى المصادر المشعة الموجودة فيها، وإصدار تراخيص الممارسات والفردية مثل ترخيص العمل كخبير مؤهل أو كمسؤول حماية.
5) تنفيذ القياسات الإشعاعية اللازمة لتوكيد جودة القياسات أو الرصد الإِشعاعي في الممارسات المختلفة التي تتضمن تعرضاً إشعاعياً.
6) الرصد المستمر للمستويات الإشعاعية البيئية الطبيعية والصنعية، واتخاذ الخطوات الكفيلة بحماية العاملين والمرضى والجمهور منتأثيرات الإشعاع التي قد ترد من الخارج أو تحدث في الداخل.
7) متابعة التطورات العالمية والبحوث العلمية في مجال الحماية من الإشعاع وإجراء البحوث والدراسات الخاصة بتطوير سبل الحماية من الإشعاع.
وضع خطة الطوارئ الإِشعاعية على المستوى الوطني بموجبها عند وقوع حوادث خارجية أو ادخلية، والتفتيش على توفر خطط الطوارئ الإشعاعية لدى مستخدمي المصادر المشعة.9) نشر الوعي العلمي لدى العاملين بالإشعاع وعامة الناس في موضوعات الحماية، وتعريفهم بالمخاطر الإِشعاعية وإصدار الكتب والكتيبات والنشرات والتعليمات التوعوية في هذا الصدد.
قسم التعاون الدولي
الأهداف:
الإشراف على أعمال التنسيق بين الهيئات والمنظمات الدولية التي تمثلها مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية – معهد بحوث الطاقة الذرية – وبين الجهات الأخرى داخل المملكة العربية السعودية بغرض نقل وتوطين الخبرات في مجال التقنية النووية من خلال دعم المشاريع الوطنية وبرامج التدريب ومنح الزمالة وجلب الخبراء.
الهيئات الدولية:
التي تمثلها مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية – معهد بحوث الطاقة الذرية 1– الوكالة الدولية للطاقة الذرية (www.iaea.org)
2- الهيئة العربية للطاقة الذرية.
3- مركز الشرق الأوسط الإقليمي للنظائر المشعة للدول العربية.
الأنشطة الحالية:
- تنسيق مشاريع التعاون التقني مع الوكالة الدولية للطاقة الذرية.
- تنسيق الدورات التدريبية الوطنية والإقليمية في مجال التقنيات النووية.
- تنسيق زيارات الخبراء من الهيئات الدولية.
- التنسيق مع الوكالة الدولية للطاقة الذرية في تدريب المختصين وتأهيلهم ضمن برامج منح الزمالة والزيارات العلمية.
- حلقة الوصل مع الوكالة الدولية للطاقة الذرية فيما يلي:
- معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية.
- معاهدة حظر التجارب النووية .
- الإنذار المبكر عن وجود حادث نووي أو إشعاعي .
قسم التطبيقات الصناعية للإشعاع
الأهداف:
المساهمة في دعم وتطوير القاعدة الصناعية الوطنية وذلك من خلال تنفيذ مشاريع بحثية ذات أهمية وطنية والتعاون مع القطاعات الصناعية والعلمية والوطنية والمنظمات العالمية في مجال التطبيقات الصناعية للإشعاع.
برامج القسم:
* المعالجة الإشعاعية للمواد:
- تطوير المواد البوليمرية بالتشعيع.
- تطوير المركبات المقواة بالألياف.
- ضبط الجودة لعمليات ومراكز التشعيع الصناعية.
* تطبيقات الإشعاع في حماية البيئة وتنمية الموارد الطبيعية:
- تعقيم المياه بالإشعاع.
- حفظ الأغذية بالتشعيع.
- التخلص من المواد الكيميائية السامة بالتشعيع.
- تعقيم المنتجات الطبية
* تقنية الإشعاع المتطورة:
- تطوير المواد الجديدة.
- التقنية الحيوية.
أنشطة القسم:
- تحسين الخواص الميكانيكية والمناعة للعوامل البيئية للمطاط الطبيعي والصناعي باستخدام الأشعة المؤينة ، واستخدام الإشعاع لتطوير مركبات من المطاط للاستخدامات العسكرية.
- استخدام الأشعة المؤينة في معالجة مياه الصرف الصحي والتخلص من المواد الكيميائية السامة.
- تطوير صيغات مقاومة للحرارة والاحتراق لعوازل الأسلاك الكهربائية باستخدام الأشعة المؤينة.
- استنبات طفرات وراثية محسنة من القمح باستخدام التشعيع.
- تحسين مناعة البولي إيثلين ضد الأشعة فوق البنفسجية بالتشعيع والمثبتات الكيميائية.
- استخدام الإشعاع في التخلص من المواد الكيميائية السامة.
قسم الدراسات الصحية والبيئية
الأهداف:
مراقبة الملوثات المشعة في البيئة والتعامل معها ، استخدام التقنيات النووية في مراقبة ملوثات البيئة ودراسة الآثار الصحية للإشعاع وتقدير الجرعات الإشعاعية للدراسات البيئية والتطبيقات الصحية.
أنشطة القسم:
- رفع كفاءة الفصل الكيميائي وزيادة حساسية القياس
- مسح تركيزات غاز الرادون في المساكن وبيئات العمل وتقدير جرعات التعرض منه.
- تقدير جرعات التعرض الإشعاعي عن المواد المشعة الطبيعية والصناعية في البيئة
- تقدير تركيزات المواد المشعة في مواد البناء وفي مكونات البيئة (الهواء والماء والتربة)
- تطوير طرق توكيد جودة القياسات الإشعاعية.
قسم المواد
الأهداف:
توطين وتطوير تقنيات استكشاف الخامات المعدنية لا سيما الخامات النووية وتقييم الجدوى الإقتصادية لها.
برامج القسم:
- البحث عن المياه الجوفية
- استكشاف الخامات النووية المشعة
- معالجة المياه الجوفية من النظائر المشعة
- سبر الآبار
- تآكل المواد
الأنشطة الحالية:
- مشروع سبر الآبار
- مشروع معالجة المياه الجوفية
- البحث عن المياه الجوفية
- تآكل المواد
قسم الهيدروليكا الحرارية والأمان
الأهداف:
إجراء البحوث وتوطين التقنيات الخاصة بانتقال الحرارة وسريان السوائل متعدد الأطوار بشقيها التجريبية والعددية ، وكذلك دراسة وتوطين التقنيات الخاصة بالأمان وتحليل المخاطر في المنشآت الصناعية.
برامج القسم:
- التحليل العددي للهيدروليكا الحرارية
- الدراسات التجريبية للهيدروليكا الحرارية
- الأمان وتحليل المخاطر
الأنشطة الحالية:
- تسرب الغاز الطبيعي المسال
- تطوير طريقة مبتكرة لتبريد السبائك المعدنية عالية الحرارة
- تطوير نموذج لمحاكاة غرفة التحكم والعاملين بها
- محاكاة أنظمة الهيدروليكا الحرارية باستخدام برامج حاسوبية
- حصر تقنيات الوثوقية وتحليل المخاطر المستخدمة في المجمعات الصناعية في المملكة.
قسم الدراسات النووية والنيترونية
الأهداف:
تهيئة البنية الأساسية للدراسات النووية والنيوترونية في مجال التطبيقات الصناعية والبيئية والزراعية.
برامج القسم:
- تطوير المواد
- التحليلات والقياسات
- تطوير الكواشف الإشعاعية
- التفاعلات النووية
- الدراسات النيوترونية
- الفحوصات اللاإتلافية
الأنشطة الحالية:
- تقدير بعض العناصر ذات القيمة الاقتصادية في رمال شواطئ المملكة.
- إنتاج سبائك معدنية جديدة من العناصر الانتقالية للتطبيقات التكنولوجية المختلفة باستخدام طريقة السبك الميكانيكي.
- دراسة امتصاص المعادن بواسطة الهيدروجيلات المحضرة بالأشعة المؤينة باستخدام تقنية القياس الإشعاعي.
- دراسة انتقال بعض العناصر السامة من مواد تغليف المواد الغذائية للأغذية.
- تقدير بعض العناصر في الحبوب.
- تطوير كواشف الإشعاع الغازية.
الاستشارات العلمية والتقنية
يقدم المعهد الاستشارات العلمية والفنية للجهات الحكومية والخاصة أما من خلال خبراته الخاصة أو عبر برامج التعاون التقني مع الهيئات والمنظمات الدولية.
برامج التدريب
ينظم المعهد برامج تدريبية عامة وخاصة في مجالات المعهد المختلفة.
- دورة مسؤولي الحماية من الإشعاع:
وهي دورة تقام مرتين في السنة بهدف تهيئة المتدربين للتقدم لإمتحانات إجازة مسؤولي الحماية من الإشعاع.
لمزيد من التفاصيل الاتصال بالمعهد على رقم (4813662) .
الخدمات الفنية
يوفر المعهد الإمكانات العلمية لتقديم الخدمات الفنية المختلفة مثل:
- شهادة خلو المنتجات الغذائية من المواد المشعة.
- التحاليل الإشعاعية بأنواعها.
- تحاليل الملوثات البيئية.
- تقدير الجرعات الإشعاعية الشخصية.
- تقدير الجرعات الإشعاعية العالية.
- تشعيع العينات.
- تحليل العينات بالمجهر الإلكتروني (SEM)
- تحليل العينات لمقياس حيود الأشعة السينية (XRD)
- تحليل العناصر بجهاز التحليل إشعاعات الفلورة المشحنة بالأشعة السينية (XRF) .
- تحاليل المستويات المنخفضة للعناصر.
- تقدير الأعمار الأثرية للأحافير والصخور.
لمزيد من المعلومات الاتصال بالمعهد هاتف رقم (4813662).
التوعية العلمية
يساهم المعهد في برامج التوعية العلمية التي تتولاها المدينة من خلال وسائل الإعلام المختلفة (برامج إذاعية وتلفزيونية ومقالات صحفية).
الطاقة الحرارية (السعرات الحرارية) Calories
وحدة الطاقة الحرارية بالنسبة للانسان هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو غرام واحد من الماء من درجة أربعة سنتغراد الى درجة خمسة سنتغراد فوق الصفر. وقد اتخذت السعرة الحرارية (الحريرة) مقياسا لقوة الغذاء. توفر السعرات الحرارية الطاقة التي يحتاج إليها جسمك ليبقى حياً. وفي الغذاء ، توجد السعرات الحرارية في الكاربوهيدرات (كالنشا والسكر) ، وفي الدهون والبروتينات. أما الدهون فتوفر أكثر من ضعفي عدد السعرات الحرارية بكل جرام مقارنة بالكاربوهيدرات والبروتينات.
وهكذا فان الغرام الواحد من الغليكوز مثلا قد يولد في الجسم حرارة تعادل 3,74 سعرات حرارية والغرام من الدهون يولد حرارة مقدارها 9,4 سعرات حرارية وغرام واحد من النشاء يولد 4,19.
مصدر الطاقة قيمة الطاقة
البروتينات جرام واحد = اربع وحدات حرارية
الكاربوهيدرات جرام واحد = اربع وحدات حرارية
الدهون جرام واحد = تسع وحدات حرارية
الطاقة الحيوية
تعد الطاقة بمثابة محرك للتنمية البشرية. وتعتبر خدمات ومصادر الطاقة هامة من أجل تشغيل القطاعات الاقتصادية والأنشطة السكانية. ومع ذلك، غالبا ما تكون أنظمة الطاقة القائمة مصدرا للمشكلات البيئية. ويعد حصول الفئات الأقل تطورا من المجتمع على الطاقة النظيفة التي يمكن شراؤها بمثابة أحد العناصر الهامة من أجل التخفيف من حدة الفقر عن طريق توفير الحرارة والإضاءة والطاقة بالإضافة إلى مجموعة من المزايا الأخرى مثل تحقيق الدخل وتطوير البنية الأساسية الريفية وتحسين الصحة في المدن والريف.
وتعد الطاقة الحيوية بصفة عامة وطاقة الأخشاب بصفة خاصة من المصادر الرئيسية للطاقة لنحو نصف سكان العالم الأكثر فقرا والذين يستخدمون هذه الطاقة بصفة رئيسية في الطهي. وتكون إمكانية حصولهم على أنماط الطاقة الأخرى مثل الكهرباء أو الوقود السائل محدودة للغاية.
وتنشأ الكثير من مصادر الطاقة الحيوية المستخدمة حاليا من خلال أنماط متعددة من المخلفات الزراعية ومخلفات الغابات، ومع ذلك، فمن المتوقع أن توفر أنماط محاصيل ونباتات الطاقة المختلفة الجزء الأكبر من الكتلة الحيوية لإنتاج الطاقة.
وقد تم تناول الدور المحتمل للطاقة الحيوية بصورة أكثر جدية خلال العقد الأخير حينما بدأت الاهتمامات الدولية المتعلقة بأسعار الطاقة والتدهور البيئي وخصخصة قطاع الطاقة واستدامة أنظمة الطاقة الحالية في الظهور.
وقد أدى الوعي بالحاجة إلى الحد من التغيرات المناخية في الآونة الأخيرة إلى تجديد الاهتمام بالطاقة الحيوية في كل من الدول النامية والصناعية باعتبارها مصدر للطاقة صديق للبيئة ومجدي من حيث التكلفة ومتوفر محليا. ومن ثم، ظهرت الطاقة الحيوية كعامل أساسي من الناحية التنموية والبيئية.
يقصد بالتعرف على الدور الجوهري للطاقة الحيوية في تحقيق توازن الطاقة خلال القرن الحادي والعشرين فهم أثرها الكبير على الزراعة والتنمية الريفية
الموز لتوليد الطاقة في المنازل على الطريقة الأسترالية
ابتكر مهندسون استراليون مولدا كهربائيا يستمد طاقته من تحلل الموز، ويأملون أن يتمكنوا من بناء نموذج كامل لمحطة لتوليد الطاقة تعمل بالفاكهة.
وفي الوقت الحالي، يذهب معظم المحصول السنوي الأسترالي من الموز سدى، لأن الفاكهة إما أنها شديدة الانبعاج أو صغيرة الحجم للغاية.
لكن بدلا من تركها تفسد، يود الباحثون توظيفها في أغراض تجارية مفيدة.
وإذا سارت الأمور حسب ما هو مخطط لها، فسيتسنى تشييد منشاة للطاقة تعمل بالموز قادرة على تزويد نحو 500 منزل بالطاقة الكهربائية.
جبال من الفضلات
وقال المهندس المحاضر بيل كلارك، من جامعة كوينزلاند، إن ذهنه تفتق عن هذه الفكرة غير العادية عندما اتصل به مجلس مزارعي الموز الأستراليين وسأله عن وسيلة للاستفادة من أكوام فضلات الفاكهة.
وقال كلارك "في شمال كوينزلاند، يتوفر الموز بكثرة ويمكن أن يكون مصدرا رائعا للطاقة المتجددة."
ويزيد إنتاج كوينزلاند من محصول الموز المداري عن 20 ألف طن سنويا لكن أكثر من ثلث هذا الناتج لا يصل إلى المحال التجارية.
وعادة ما يترك هذا الجزء من المحصول على الأرض ليتحلل، لكن الدكتور كلارك يقول إن هذا يدمر التربة ويهدر مصدرا يمكن الاستفادة منه.
وقد نجح في استخدام الموز لتوليد الطاقة الكهربائية معمليا، وهو يقيم ما إذا كان تشييد منشأة للطاقة تعمل بالموز أمرا قابلا للتطبيق من الناحية التجارية.
وترك الدكتور كلارك الموز ليتحلل في أوعية مغلقة واستخدم غاز الميثان المنبعث من الفاكهة المتحللة في تشغيل مولد كهربائي توربيني.
كل هذا رائع حتى الآن، لكن المحك الحقيقي يكمن في إنجاح هذه الفكرة من الناحية التجارية.
وقال كلارك "لا نعلم بعد ما إذا كان الموز مصدرا للطاقة ذا جدوى اقتصادية. لذا صممت ثوابت بحثي لاكتشاف كم من الوقت يستغرق تحويل الموز إلى ميثان، وما هي كمية الميثان الناتجة."
وتضمن بحث كلارك غسل الموز وانتزاع لبه وتقطيعه للتوصل إلى أفضل طريقة لمساعدته على التحلل - وذلك بإضافة إنزيم يسرع من عملية التحلل.
طاقة ذات جدوى
ويقول كلارك إنه سيعرف بحلول فبراير/شباط من العام القادم ما إذا كان الموز مصدرا للطاقة له جدواه الاقتصادية.
وإذا ثبت ذلك فإن صناعة الموز قد تدرس تشييد منشاة للطاقة تعمل بالموز وتولد طاقة كهربائية تكفي لإمداد 500 منزل.
وستباع الطاقة الكهربائية المولدة بهذه الطريقة إلى الشبكة القومية مما سيمثل مصدر دخل إضافيا لمزارعي الموز.
لكن الدكتور كلارك أقر بأن هذه التقنية لها عيوبها، فهي تستهلك كمية كبيرة من الموز لتوليد كمية صغيرة من الطاقة الكهربية.
وقال "لتشغيل جهاز كهربائي منزلي مثل مروحة أو سخان لمدة 30 ساعة فإننا نحتاج إلى 60 كيلوجراما من الموز."
[center]
لا يوجد حالياً أي تعليق