مرت أرضنا بتحول جامح على مر السنين وجعل حياتنا أسهل بكثير. لكن كان لها تأثير سلبي على بيئتنا مثل ارتفاع درجة حرارة الأرض.
من أجل تقليل الحرارة ، يجب أن نتعلم استخدام طرق بديلة للطاقة. الطريقتان البديلتان الأكثر فعالية هما الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية.
الوجبات السريعة الرئيسية
- تعتمد الطاقة الشمسية على ضوء الشمس ، مما يجعلها موردًا وفيرًا ولكن متقطعًا ، بينما تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية الحرارة من قلب الأرض ، مما يوفر مصدرًا ثابتًا للطاقة.
- الطاقة الحرارية الأرضية لها تأثيرات بيئية أقل من الطاقة الشمسية ، لأنها تنتج انبعاثات أقل وتتطلب مساحة أقل للتركيب.
- أنظمة الطاقة الشمسية أسهل في التركيب والصيانة ، مما يجعلها خيارًا أكثر شيوعًا للتطبيقات السكنية والصغيرة الحجم. في المقابل ، الطاقة الحرارية الأرضية هي الأنسب للمشاريع الكبيرة والاستخدامات الصناعية.
الطاقة الشمسية مقابل الطاقة الحرارية الأرضية
الفرق بين الطاقة الشمسية و الطاقة الحرارية الأرضية هي الحالة المناخية الموجودة في مكان ما. طاقة شمسية تتطلب حرارة ويمكن استخدامها لاستخراج الطاقة في الأماكن التي يمكن أن تكون فيها أيام مشمسة أكثر بدلاً من الأيام الممطرة بينما تطلق الطاقة الحرارية الأرضية مزيدًا من الحرارة في المناطق المحيطة وتستخدم على نطاق واسع في المناطق الباردة.
الطاقة الشمسية هي مورد متجدد يمكن أن يفيد حياتنا وصحة الأرض. تستخدم الطاقة الشمسية ضوء الشمس أو حرارة الشمس لإنتاج أو توليد الكهرباء.
أصبح من الشائع هذه الأيام أن تكلفة تشغيل هذه الألواح الشمسية رخيصة جدًا وهي مورد متجدد مما يعني أنه لا يمكن استنفادها.
الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة يولد أيضًا الكهرباء عن طريق حبس الحرارة. ولكن بدلاً من الحصول على الحرارة من الشمس ، فإنها تستخدم الحرارة المدفونة في أعماق التربة.
يستخدم عنصرًا يسمى الصهارة مدفونًا في أعماق التربة وساخنًا مثل الشمس. في بعض الأحيان ، يمكن أيضًا إخراج الحرارة التي سيتم احتجازها داخل الطاقة الحرارية الأرضية للخارج.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | طاقة شمسية | الطاقة الحرارية الأرضية |
|---|---|---|
| الظروف المناخية | يستخدم في الأماكن المشمسة للغاية حيث يتطلب حرارة الشمس. | بشكل عام ، تستخدم في الأماكن الباردة. |
| مصدر الحرارة | يتم الحصول على حرارة الطاقة الشمسية من الشمس. | يتم الحصول على حرارة الطاقة الحرارية الأرضية من الصهارة. |
| تكلفة التركيب | تكلفة تركيب الطاقة الشمسية أرخص بكثير مقارنة بالطاقة الحرارية الأرضية. | تكلفة تركيب الطاقة الحرارية الجوفية باهظة الثمن مقارنة بالطاقة الشمسية. |
| فوائد طويلة الاجل | على المدى الطويل ، تكون الفوائد المستمدة من الطاقة الشمسية أقل نسبيًا. | على المدى الطويل ، الفوائد المستمدة من الطاقة الحرارية الأرضية أكثر. |
| التكنولوجيا المستخدمة | تستخدم الطاقة الشمسية الطاقة الحرارية الشمسية المركزة (CSP) والخلايا الكهروضوئية (PV). | تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية محطات الطاقة الحرارية الأرضية والمضخات الحرارية الأرضية. |
ما هي الطاقة الشمسية؟
الطاقة الشمسية هي واحدة من أفضل مصادر الطاقة المتجددة التي لا تستنفد أو تدمر باستخدامها. حاليًا ، يتم استخدامه على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كطريقة بديلة لتوليد الكهرباء.
نظرًا لأن طرقنا القديمة لتوليد الكهرباء كان لها تأثير سلبي على الأرض ، فنحن بحاجة إلى التركيز على خفض درجة حرارة الأرض.
يتم تركيب الطاقة الشمسية بشكل شائع في الأماكن التي سيكون فيها الأيام المشمسة أكثر من الأيام الممطرة حيث تتطلب الطاقة الشمسية حرارة الشمس لتوليد الكهرباء.
يحبس حرارة الشمس ويولد الكهرباء باستخدام تقنيتين هما الطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP) والخلايا الكهروضوئية (PV).
في الطاقة الحرارية الشمسية المركزة (CSP) ، يتم حجز حرارة الشمس واستخدامها لإذابة السائل الذي سينتج الكهرباء بعد ذلك.
في الخلايا الكهروضوئية ، تُستخدم الخلايا الكهروضوئية لالتقاط ضوء الشمس وفقدان الإلكترون المتشكل لتوليد تيار كهربائي ، وبالتالي سيتم التقاط تدفق الكهرباء عبر الأسلاك. يشيع استخدام طريقة PV هذه الأيام.
من المهم جدًا معرفة نطاق الطاقة الشمسية واستخدامها بحكمة حيث تساعد الطاقة الشمسية على خفض درجة حرارة الأرض واستعادة الأرض من الأضرار التي حدثت في الماضي.
ما هي الطاقة الحرارية الجوفية؟
الطاقة الحرارية الأرضية هي أفضل طاقة متجددة أخرى تستخدم لخفض درجة حرارة الأرض.
بالمقارنة مع الطاقة الشمسية ، لا تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية على نطاق واسع لأنها تتطلب تقنيات أكثر تقدمًا واستثمارات عالية لتركيب المحطة.
لكن الفوائد التي نحصدها مربحة للغاية لجميع الاستثمارات التي نقوم بها.
يتم تركيب الطاقة الحرارية الأرضية في الأماكن الباردة. كما أنها تستخدم الحرارة لتوليد الكهرباء ولكنها تستخدم الحرارة الناتجة عن الصهارة المدفونة في أعماق التربة.
الصهارة هي عنصر سيكون متاحًا في أعماق التربة ويكون حارًا مثل الشمس. يحبس الحرارة من الصهارة ويستخدمها لتوليد الكهرباء.
أثناء القيام بذلك ، قد يتم إطلاق الحرارة للخارج وبالتالي يتم تثبيتها في مناطق أكثر برودة.
هناك طريقتان لاحتجاز الحرارة وتوليد الكهرباء من خلال الطاقة الحرارية الأرضية. هذه هي محطات الطاقة الحرارية الأرضية والمضخات الحرارية الأرضية.
محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية هي تلك التدريبات التي تحفر عدة أميال في عمق الأرض بحثًا عن الصهارة. تتشابه المضخات الحرارية الجوفية أيضًا مع محطات الطاقة الحرارية الأرضية ولكنها تحفر بضعة أقدام فقط.
ومن ثم ، فإن الطاقة الحرارية الجوفية ضرورية لخفض درجة حرارة الأرض وللحياة الصحية.
الاختلافات الرئيسية بين الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية
- تتطلب الطاقة الحرارية الأرضية تقنيات متقدمة جدًا لاحتجاز الحرارة وتوليد الكهرباء بينما تكون الطاقة الشمسية سهلة للغاية.
- الطاقة الحرارية الأرضية باهظة الثمن مقارنة بالطاقة الشمسية.
- بعد فترة الحمل التي تتراوح من 8 إلى 10 سنوات ، تكون الفوائد المحققة من الطاقة الحرارية الأرضية كبيرة مقارنة بالطاقة الشمسية.
- تستخدم الطاقة الشمسية حرارة الشمس بينما تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية حرارة الصهارة المدفونة في أعماق التربة.
- يمكن استخدام الطاقة الشمسية في أوقات الصيف لأنها تتطلب الشمس بينما يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في أوقات الشتاء لأنها تطلق الحرارة أثناء توليد الكهرباء.
- https://www.taylorfrancis.com/books/mono/10.4324/9781315065786/geothermal-energy-mary-dickson-mario-fanelli
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=QUNODwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PT12&dq=solar+energy&ots=ZxvTdDDLAr&sig=pxlsf9VJiG0uFepTeo9IvTk2qKA
آخر تحديث: 04 يوليو 2023
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
أمضى بيوش ياداف السنوات الخمس والعشرين الماضية في العمل كفيزيائي في المجتمع المحلي. إنه فيزيائي شغوف بجعل العلم في متناول قرائنا. وهو حاصل على بكالوريوس في العلوم الطبيعية ودبلوم دراسات عليا في علوم البيئة. يمكنك قراءة المزيد عنه على موقعه صفحة بيو.
نحن بحاجة إلى استخدام مصادر الطاقة البديلة، لأنه إذا لم نفعل ذلك، فإن العواقب على كوكبنا يمكن أن تكون هائلة.
على الرغم من أن الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية واعدة، إلا أن الاستثمار الأولي المرتفع ومتطلبات التكنولوجيا المتقدمة تظل عائقًا كبيرًا أمام اعتمادها على نطاق واسع.
والواقع أن التحديات الاقتصادية والتكنولوجية المرتبطة بالطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية تشكل عقبات هائلة أمام استخدامها بشكل عام.
وفي حين أن الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية تنطوي على إمكانات كبيرة، فإن تكلفة التنفيذ وتعقيده يشكلان عوامل مقيدة حاليًا.
لا يمكن إنكار قدرة الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية على تقليل التأثيرات البيئية وتوفير إمدادات ثابتة من الطاقة. وسيكون تسخير هذه الموارد بفعالية أمراً حاسماً في التصدي لتحديات تغير المناخ.
إن استخدام مصادر الطاقة البديلة مثل الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية هو الطريق للمضي قدمًا، لكنني أعتقد أن الأمر سيستغرق الكثير من الجهد لجعل الجمهور يتقبلها حقًا.
نحن بحاجة إلى تجاوز مصادر الطاقة التقليدية لحماية بيئتنا ومستقبلنا. أعتقد أن الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية هي حلول قابلة للتطبيق لأزمة المناخ.
أنا موافق. ومن الأهمية بمكان أن نحول تركيزنا إلى مصادر الطاقة المتجددة لمكافحة تغير المناخ وحماية أنظمتنا البيئية.
إن التحول إلى مصادر الطاقة البديلة مثل الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية ليس ضروريا فحسب، بل لا مفر منه إذا أردنا التخفيف من آثار تغير المناخ.
ويجب دراسة الاختلافات الرئيسية بين الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية، مثل التكاليف، والآثار البيئية، والظروف المناخية، بعناية لتحديد مدى ملاءمة مصادر الطاقة البديلة هذه لمختلف المناطق والتطبيقات.
أنا موافق. إن فهم الخصائص الفريدة للطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية أمر بالغ الأهمية لوضع سياسات الطاقة الفعالة وخطط التنمية المستدامة.
قطعاً. ومن الضروري إجراء تقييمات شاملة لمزاياها وعيوبها لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استراتيجيات تحول الطاقة.