أنواع الطاقة المتجددة - علوم الأرض والفضاء - ثالث ثانوي

5-3 الأهداف تتعرف الطاقة المتجددة. تبين أنواع الطاقة المتجددة. توضح الفرق بين الطاقة المتجددة وغير المتجددة. أنواع الطاقة المتجددة kinds of Renewable Energy السني الات الطاقة المتجددة هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي لا تنفد وتتجدد باستمرار مثل الرياح والمياه والشمس المتوفرة في معظم دول العالم. تعلل أهمية الاعتماد على الطاقة كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج والمد والجزر أو من الطاقة الحرارية الأرضية وكذلك من المتجددة حاليا. مراجعة المفردات الطاقة يمكن أن تأخذ أشكالاً أشكال أخرى. الربط مع الحياة ترى أحيانًا أعمدة إنارة على بعض المباني تثير بدون وجود توصيلات كهربائية لها. هذه الأعمدة تتمد طاقتها من الطاقة الشمسية التي تخزنها في وجود الشمس ثم تستخدمها في إضاءتها. متنوعة، منها الطاقة المتجددة ما الطاقة المتجددة ؟ Renewable Energy والطاقة غير المتجددة. المفردات الجديدة الطاقة الحيوية طاقة الهيدروجين تسمى الطاقة التي تستمد من الموارد الطبيعية وتتجدد بصورة دائمة بالطاقة المتجددة. ويوجد في الطبيعة عدة أنواع منها مثل: الطاقة الشمسية - والطاقة الحرارية الأرضية والرياح - والأمواج البحرية - وطاقة المياه الجارية أو الساقطة من المنحدرات – وكذلك طاقة الكتلة الحيوية بأشكالها المختلفة. وتتميز الطاقة المتجددة بأنها لا تنفد بالإضافة إلى أنها طاقة نظيفة الشكل 50. وتختلف الطاقة المتجددة عن الطاقة الناتجة من الوقود الأحفوري من بترول وفحم وغاز طبيعي والتي تعد من الطاقة غير المتجددة والمؤدية إلى زيادة الاحتباس الحراري. لا تشمل الطاقة المتجددة استخدام الوقود النووي وذلك تجنبا للمخلفات الذرية الضارة الناتجة عن المفاعلات النووية. الشكل 58 الطاقة المتجددة. حرارة التصليح 378

مصادر الطاقة المتجددة Renewable Energy الطاقة الشمسية Salar Energy هي الأشعة الضوئية والحرارية الصادرة نتيجة التفاعلات في مركز الشمس وتصل إلى سطح الأرض على شكل حزمة من الأشعة بأطوال موجبة مختلفة. وتشكل الشمس المصدر الرئيس للطاقة على كوكب الأرض منذ ملايين السنين ولها الدور الأساس والحيوي في تنمية الحياة وتطورها. وخلال الفترات الزمنية المختلفة سعى الإنسان جاهدا للاستفادة من هذا المصدر الحيوي واستغلاله في مصلحته وقد تمكن من تطوير كثير من الأبحاث والابتكارات في مجال استغلال الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية والحرارية حتى أصبح هذا المصدر لا يقل أهمية عن بقية مصادر الطاقة الأخرى الشكل .59 ماذا قرات؟ ما الطاقة الشمسية ؟ وقد عملت المملكة العربية السعودية من خلال خطط وأهداف رؤية 2030 على الاستثمار في مجال الطاقة الشمسية؛ وذلك لأنها فرصة سانحه وواعدة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة وتوفر الظروف المناخية الملائمة وجدواها الاقتصادية الجيدة. حيث تم تبني البرنامج الوطني للطاقة المتجددة مبادرة إستراتيجية تحت مظلة رؤية المملكة 2030 ومبادرة الملك سلمان للطاقة المتجددة حيث يستهدف البرنامج زيادة حصة المملكة العربية السعودية من إنتاج الطاقة المتجددة إلى الحد الأقصى. وتم إنشاء مكتب تطوير مشاريع الطاقة المتجددة تحت مظلة وزارة الطاقة والصناعة والثروة المعدنية عام 2017م ؛ وذلك لتحقيق أهداف البرنامج الوطني للطاقة المتجددة تماشيا مع رؤية المملكة 2030 وذلك بالتعاون مع مدينة الملك عبد الله للطاقة الذرية المتجددة وهيئة تنظيم الكهرباء والإنتاج المزدوج والشركة السعودية للكهرباء. في عام 2018م وتحت مظلة المشروع الوطني للطاقة المتجددة أطلقت المملكة العربية السعودية بنجاح مشروعين للطاقة المتجددة في منطقة الجوف شمال المملكة، وهما - مشروع سكاكا وهي محطة طاقة شمسية كهروضوئية تعمل بالطاقة الشمسية بقدرة 300 ميجا واط، وبدأت في نوفمبر 2018م حيث يشغل مساحة تزيد عن 6 كم، وهو أول مشروع ضمن سلسلة مشاريع الطاقة المتجددة التي أطلقها البرنامج الوطني للطاقة المتجددة التي يسعى إلى تحقيق مستهدفات الرؤية السعودية للطاقة المتجددة بإنتاج 58.7 جيجا واط بحلول عام 2030. ومشروع دومة الجندل لطاقة الرياح والذي بعد الأول من نوعه بالمملكة والأكبر على مستوى الشرق الأوسط وتبلغ طاقته الإنتاجية 400 جيجا واط. الشكل 9-5 الواح الطاقة الشمسية. درارها 379

برج التبريك المولد التوربين الشكل 11-5 طاقة الرياح الشكل 10-5 الطاقة الحرارية الأرضية. كما يمكن الاستفادة من الطاقة الشمسية بإحدى التقنيات التالية : الطاقة الكهروضوئية. الطاقة الشمسية المركزة (الحرارية). وتعرف الطاقة الكهروضوئية بأنها مجموعة من الخلايا الشمسية التي تعمل على تحويل الضوء الصادر من الشمس إلى طاقة كهربائية مثل ما تراه على أسطح بعض المباني والمنازل ومصابيح الطرق. والطاقة الشمسية المركزة (الحرارية) تعني استغلال الحرارة الناتجة من أشعة الشمس الساقطة على الأرض لإنتاج الكهرباء، وذلك باستخدام المرايا لتركيز كمية كبيرة من أشعة الشمس على جهاز مستقبل يحتوي على مائع يسخن وينتج البحار الذي يشغل توربينات من أجل توليد الكهرباء. الطاقة الحرارية الأرضية Geothermal Energy تعد الطاقة الحرارية الأرضية مصدرا مهما للطاقة البديلة، وهي طاقة حرارية طبيعية تستمد من باطن الأرض، ويتم الاستفادة منها بشكل أساسي في توليد الكهرباء؛ وذلك باستغلال درجات الحرارة العالية في أعماق الأرض لإنتاج البخار وتشغيل التوربينات لتوليد الكهرباء، كما يمكن استخدامها في بعض الإراضي الصناعية وتبريد وتسخين المباني وخاصة في المناطق الباردة، ومن أهم الدول التي تعتمد على هذا النوع من الطاقة آيسلندا الشكل 10-5 طاقة الرياح Wind Energy وهي الطاقة التائجة من حركة الرياح والتي يتم من خلالها تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية وذلك عن طريق التوربينات الهوائية ( مبدأ تحويل الطاقة)، ويعتمد في تحديد مواقع حقول الرياح بشكل كبير على دراسة نشاط حركة الرياح في المنطقة، ويتم قياس ذلك عن طريق الدراسات الجيوغرافية والأقمار الصناعية والجهزة الرصد والقياس الاستشعارية الشكل 11-5 درارة للتعليم 380

وكما ذكر سابقا يعد مشروع محطة دومة الجندل لإنتاج طاقة الرياح الأول من نوعه على مستوى المملكة العربية السعودية والأكبر على مستوى منطقة الشرق الأوسط، وتبلغ طاقته الإنتاجية 400 ميجا واط. طاقة أمواج البحر Wave Energy المياه وتنتج عن استغلال حركة المياه التوليد قوى تستعمل في توليد الكهرباء أو تحلية وحركة الأمواج ماهي إلا أثر حركة الرياح على سطح الماء وبالتالي يمكننا القول إن الطاقة الموجية ما هي إلا وجه آخر لاستغلال الرياح. وتستخدم في إنتاج هذا النوع من الطاقة محولات الطاقة الموجية) الشكل 12-5 ولهذا المصطلح أشكال عديدة من الطاقة مثل: الطاقة الموجية، وطاقة المد والجزر، وتمثل إنجلترا وإسكتلندا وأستراليا والولايات المتحدة وكندا و جنوب أفريقيا دولا رائدة واعدة في هذا المجال. طاقة المياه الجارية أو الساقطة Hydroelectricity مفهوم المصادر المائية للطاقة تعني محطات توليد الطاقة الكهربائية التي تقام على مساقط الأنهار أو الشلالات الصناعية التي يمكن الحصول عليها من إقامة السدود والبحيرات الصناعية الخاصة بحجز المياه. حيث تتوفر كمية كافية من الماء تكفي لتشغيل محطات الطاقة التي تقام عليها إنتاج الطاقة بشكل دائم. والمبدأ هنا هو تحويل الطاقة الكامنة) المختزنة في الماء المحفوظ خلف السدود أو في أماكن مرتفعة إلى طاقة ميكانيكية أثناء سقوط الماء على التوربينات تديرها وبالتالي تدور المولدات الكهربائية المرتبطة معها منتجة بذلك الطاقة الكهربائية الشكل 13-5 الطاقة الحيوية Biological Energy تعد الطاقة الحيوية Biological Energy مكونا رئيسا للطاقة المتجددة حتى في البلدان الصناعية وتحصل على الطاقة الحيوية من المواد العضوية مثل الخشب والمحاصيل ومخلفات الحيوانات والنفايات الصلبة والسائلة وحتى الطحالب والبكتيريا. حيث يتم تحويل المواد الخام (الأولية) إلى شكل صالح للاستخدام من الطاقة عن طريق الاحتراق أو العمليات الكيميائية الحرارية. وكذلك يمكن تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز أو وقود سائل. وبالتالي تكون المنتجات النهائية العامة للطاقة الحيوية هي: التدفئة للمنازل والصناعة والكهرباء والوقود الحيوي (سائل غاز) وتعد مشاريع تحويل النفايات إلى طاقة ذات هدف مزدوج يتمثل بالحد من کميات النفايات التي سيتم معالجتها وتخزينها إضافة لاستخدامها في إنتاج طاقة مفيدة بطريقة صديقة للبيئة الشكل 14-5 ماذا قرات كيف يتم الحصول على الطاقة الحيوية؟ الشكل 512 طاقة الأمواج. الشكل 13- 5 طاقة المياه الجارية أو الساقطة 50 الشكل 14-5 العلاقة الحميرية. دراره ای 381

الربط مع الفيزياء طاقة الهيدروجين Hydrogen Energy للطاقة أشكال متعددة ويمكن تبرز طاقة الهيدروجين Hydrogen Energy الأخضر، الأزرق، الأمونيا الزرقاء) في طليعة الخيارات المتاحة لتوفير الوقود بعد النجاح النسبي لطاقة الشمس للطاقة أن تتحول من شكل لآخر مثل تحول الطاقة الشمسية والرياح وتوفير الكهرباء. إلى طاقة كهربائية. الشكل 515 طاقة الهيدروجين الربط مع الكميات يبرز الهيدروجين كخيار مناسب لتوفير الوقود وبخاصة للقطاعات ذات الاستخدام الكثيف للطاقة مثل الصناعات الثقيلة ووسائل النقل الكبيرة (السفن الطائرات القطارات، ...)، وهناك أنواع مختلفة من وقود الهيدروجين ولكل نوع مميزاته وعيوبه الشكل 15-5 . الهيدروجين الرمادي، وهو النوع الأكثر انتشارًا حتى الآن ويستخلص من الغاز الطبيعي ويرافق إنتاجه كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون ولذلك يميل إنتاجه للتراجع رغم انخفاض التكلفة. • الهيدروجين الأزرق، ويتم إنتاجه كذلك مثل الهيدروجين الرمادي من الغاز الطبيعي مع فارق أساسي وهو النقاط الكربون المصاحب وتخزينه في الأرض غاليه في آبار النفط غير المنتجة. الهيدروجين الأخضر، وهذا النوع ينتج من الماء بعملية التحليل الكهربائي مع استخدام مصادر الطاقة المتجددة، ويمتاز بانعدام انبعاث ثاني أكسيد الكربون تقريبا، ولذلك فهو وقود صديق للبيئة بالكامل. وعيبه الأساسي ارتفاع تكلفة إنتاجه والحاجة إلى كميات ضخمة من الطاقة الكهربائية.. ه الأمونيا الزرقاء: تعد الأهم في مزيج الوقود الهيدروجيني وتتكون من ثلاث ذرات من الهيدروجين وذرة واحدة من النيتروجين، وتمتاز بأنها غاز أكثر استقرارًا من الهيدروجين، ويمكن نقلها بسهولة بحرًا أو بواسطة خطوط الأنابيب مما يشكل حلا لأحد أكبر مشاكل الهيدروجين النقي وهي تسيبه بتأكل المعادن وتربه من الشقوق بالغة الصغر. حيث أطلقت المملكة العربية السعودية ودولة الإمارات العربية المتحدة عدة الهيدروجين، أصغر عنصر كيميائي مشاريع لإنتاج الهيدروجين الأزرق ومشاريع تجريبية للهيدروجين الأخضر. في الطبيعة يتكون من بروتون واحد وهو غاز غير سام ولا لون له أو طعم أو رائحة وسريع الاشتعال.. وتبرز كل من المملكة العربية السعودية والإمارات ومصر وتركيا في مقدمة دول المنطقة التي تولي اهتماما كبيرا بطاقة الهيدروجين. درارة الكلية T 382

تجربة الحلية الشمسية البسيطة : 8، صل سلك القولتميتر الموجب بالنحاس النقي تعد الشمس أكبر مصدر للطاقة لذلك يمكننا الاستفادة وسلك الفولتميتر السالب بالنحاس المؤكسد. مها لتغطية احتياجات الطاقة الجميع بني البشر، ويكون 9. سجل قراءة الفولتميتر الآن. ذلك باستخدام عدة طرق حديثة لتحويل طاقة الشمس 10 سلط الضوء على المحلول لفترة ثم سجل قراءة الحرارية إلى أشكال أخرى متنوعة من الطاقة. خطوات العمل EET الجزء الأول: 1. اقرأ نموذج السلامة العامة في المختبر . 2 أخضر شريحة من النحاس النفسي وأخرى من النحاس المؤكسد. 3 كاس زجاجي وماء وملح. .4 جهاز دولتميتر لقياس الجهد الكهربائي وأسلاك للتوصيل الكهربائي. مصباح ضوئي. طريقة العمل نا استخدم الكأس الزجاجي وضع فيه كمية من الملح والماء وحرك حتى يذوب الملح. صل أحد السلاك التوصيل الكهربائي بشريحة النحاس النقي والسلك الآخر شريحة النحاس المؤكسد وضعها داخل الكأس الفولتميتر مرة أخرى. الجزء الثاني: 11 هل يمكن للخلية البسيطة إضاءة مصباح كهربائي صغير ؟ التحليل من خلال التجربة السابقة 12. استنتج طريقة يمكن من خلالها الحصول على كمية أكبر من الطاقة الشمسية. 13. ما النتيجة المتوقعة عند الاعتماد بشكل أكبر على استخدام الطاقة الشمسية؟ 383

التقويم 3-5 الخلاصة فهم الأفكار الرئيسة الطاقة المتجددة هي الطاقة : 1. وضح ما الطاقة المتجددة؟ المستمدة من الموارد الطبيعية التي لا : 2 عدد ثلاثا من مصادر الطاقة المتجددة؟ الجلد وتتجدد باستمرار. 3 قارن بين الهيدروجين الأزرق والهيدروجين الأخضر من حيث طريقة الإنتاج. للطاقة المتجددة مصادر عديدة. تبرز جهود المملكة العربية التفكير الناقد السعودية في مجال الطاقة المتجددة لاستخدام الطاقة المتجددة فوائد لخص أهمية التوجه العالمي الحالي نحو استخدام الطاقة المتجددة. يشية والالية 5 صف اهتمام المملكة العربية السعودية بمجال الطاقة المتجددة. الكتابة 4 الجيم لوجبا 6 اكتب تقريرا عن طريقة استخدام الهيدروجين كمصدر من مصادر 384 الطاقة المتجددة. دارة التعليم