طاقة متجددةيتم إنتاج الطاقة النظيفة، المعروفة أيضًا باسم الطاقة النظيفة، من الموارد الطبيعية التي يتم توليدها وتجديدها بشكل أسرع من استهلاكها، مثل الشمس والماء والرياح. معظم مصادر الطاقة المتجددة تنتج انبعاثات كربونية صفرية والحد الأدنى من ملوثات الهواء. ومن ناحية أخرى، فإن الوقود الأحفوري (النفط والفحم والغاز الطبيعي) موارد محدودة ويطلق مواد ضارة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (غازات الدفيئة)، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان، عند حرقها. ويُنظر إليها على نطاق واسع على أنها الأسباب الرئيسية لتغير المناخ، وعلى وجه التحديد، ظاهرة الاحتباس الحراري. 

يمكن أن يكون فهم أنواع مصادر الطاقة المتجددة المتاحة خطوة أساسية نحو تقليل البصمة الكربونية الخاصة بك وللمؤسسات، مما يقلل من الآثار البيئية لعملياتك وسلسلة التوريد الخاصة بك.  

الطاقة الشمسية 

لقد تطورت الطاقة الشمسية لتصبح فعالة ومتعددة الاستخدامات ومرنة. حاليًا، هناك طريقتان رئيسيتان لتوليد الطاقة الشمسية: الخلايا الكهروضوئية (PV)، والتي تستخدم لتطبيقات صغيرة الحجم، والطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP)، والتي تستخدم بشكل أساسي لتطبيقات المرافق والتطبيقات على مستوى الصناعة.  

تواجه منشآت الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والتي تشمل الألواح الشمسية، مجموعة فريدة من التحديات بما في ذلك حركة السحب والطقس وموقع الأشجار والمزيد. وللمساعدة في التغلب على هذه التحديات، يتم تحقيق التقدم التكنولوجي الخلايا الشمسية أكثر مرونةوأخف وزنًا وأسهل في التثبيت وأقل تكلفة في الإنتاج وأكثر قوة من خلال الحاجة إلى مساحة أقل لجمع نفس الكمية (أو أكثر) من الضوء. 

اليوم، يتم استخدام الطاقة الشمسية في مختلف الصناعات لمجموعة متنوعة من التطبيقات. يمكن للمنازل والشركات الفردية تركيب الألواح الشمسية على الأسطح لتوليد الكهرباء في الموقع. وعلى نطاق أوسع، يمكن تركيب مزارع الطاقة الشمسية على الأراضي الشاغرة للتطبيقات الصناعية، مما يساعد على تقليل الإنفاق على الطاقة. تستخدم مراكز البيانات والمستشفيات والمرافق الحكومية وغيرها الطاقة الشمسية لتكملة احتياجات الطاقة.

قوة الرياح 

تم بناء توربينات الرياح الحديثة في عام 1940 وتطورت التكنولوجيا بشكل مطرد وكبير منذ ذلك الحين. تختلف توربينات الرياح اليوم من صغيرة (منزل واحد أو عمل تجاري) إلى نطاق المرافق (مزارع الرياح البحرية). طاقة الرياح هي وسيلة فعالة من حيث التكلفة لدمج الطاقة النظيفة والمستدامة في إمدادات الطاقة. وعندما يتعلق الأمر بتأثيرات الحياة البرية، فإن مشاريع طاقة الرياح تحتل مرتبة أقل من أي مصدر آخر للطاقة. 

على الرغم من استخدامها لتوليد الكهرباء بشكل عام، إلا أن طاقة الرياح المحلية لا تزال تستخدم أيضًا لطحن الحبوب وضخ المياه. يمكن لطاقة الرياح أيضًا توفير الطاقة لمحطات شحن السيارات الكهربائية.  

في سبتمبر 2022 ، و أعلن البيت الأبيض مبادرة لتوسيع إنتاج طاقة الرياح البحرية في الولايات المتحدة بحلول عام 2035 باستخدام توربينات عائمة واسعة النطاق يمكن وضعها في المياه العميقة. وهذا لديه القدرة على مضاعفة الطاقة الإنتاجية.

الطاقة الكهرومائية 

الماء هو أكبر مصدر للطاقة المتجددة. تعتمد الطاقة الكهرومائية على حركة المياه وهي أكبر مساهم في توليد الكهرباء المتجددة في جميع أنحاء العالم. وتستخدم الطاقة البحرية وطاقة المد والجزر، وتدفق الأنهار والجداول، والخزانات والسدود لتحريك التوربينات التي تولد الكهرباء. 

إلى جانب توليد الكهرباء، تستفيد العديد من الصناعات من الطاقة الكهرومائية في العمليات. على سبيل المثال، يستخدم التعدين المياه في المواقع النائية للمساعدة في عمليات الاستخراج وقد يستخدم مصنعو المنسوجات والمواد الكيميائية أنظمة الطاقة الكهرومائية في الموقع لتشغيل عمليات مثل الغسيل والتصنيع والصرف الصحي والمزيد.  

وقوة المد والجزر على وجه الخصوص لديها إمكانات غير مستغلة بعد. يتم حاليًا بحث وتطوير العديد من تقنيات طاقة المد والجزر بما في ذلك: 

• وابل المد والجزر: توضع السدود ذات التوربينات عند مداخل الخلجان أو مصبات الأنهار بحيث عندما تنطلق المياه من خلالها تولد الطاقة.  
• المد والجزر الحالي: تستفيد التوربينات المثبتة على العوامات أو قاع المحيط من حركة تيارات المحيط.  
• طاقة الأمواج: تُستخدم حركة الأمواج والضغط لتوليد الطاقة، وتعمل مناطق المحيطات ذات تيارات الرياح القوية بشكل أفضل.  

في حين أن المياه مورد طبيعي وفير، إلا أنها يمكن أن تكون حساسة للتغيرات البيئية. على سبيل المثال، يمكن أن يؤثر تناقص الرياح على عدد الأمواج وقوتها، ويمكن أن تؤدي ظروف الجفاف إلى تقليل كمية المياه في الخزانات والجداول والأنهار.  

الطاقة الحرارية الأرضية 

تعمل أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية على تحويل الحرارة من داخل الأرض (على شكل بخار ساخن وبخار هيدروكربوني) إلى كهرباء. يتم استخدام الكهرباء المولدة من الطاقة الحرارية الأرضية في مختلف الصناعات. على سبيل المثال، فهو يوفر الحرارة للدفيئات الزراعية وكذلك التدفئة والتبريد للتصنيع وتجهيز الأغذية. تُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية أيضًا لتدفئة وتبريد المباني التجارية بما في ذلك المستشفيات والمدارس وغيرها. تُستخدم المضخات الحرارية الأرضية (GHPs) في تطبيقات أصغر حجمًا، مثل تزويد المنازل بالطاقة.  

تتطلب كل من محطات الطاقة الحرارية الأرضية الكبيرة ومحطات الطاقة الحرارية الأرضية الأصغر حجمًا بصمة صغيرة نسبيًا مقارنة بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، يوفر التدفق الحراري الذي لا ينضب في باطن الأرض مصدرًا للوقود قابلًا للتجديد المستمر.  

الكتلة الحيوية الطاقة 

تستخدم الكتلة الحيوية المواد العضوية والمنتجات الثانوية لتوفير الحرارة المباشرة وتوليد الطاقة الكهربائية وإنشاء الوقود الحيوي بما في ذلك وقود الديزل الحيوي والإيثانول. يمكن استخدام الوقود الحيوي في الغلايات الصناعية لتوليد البخار الذي يعمل على تشغيل العمليات. كما أن لديها القدرة على استبدال الوقود الأحفوري في قطاع النقل. 

توفر الطاقة الحيوية توليد طاقة إجمالية أكثر اتساقًا من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ولكنها تسبب غازات دفيئة منخفضة المستوى. هذه الغازات، جنبًا إلى جنب مع التأثيرات البيئية الإضافية، بما في ذلك تأثيرات استخدام مدافن النفايات، تلقي بظلال من الشك على مدى استدامة طاقة الكتلة الحيوية. 

ماذا عن الطاقة النووية؟ 

تتطلب الطاقة النووية اليورانيوم المعدني النادر وغير المتجدد، ولكنها لا تزال تعتبر مصدرًا للطاقة منخفض الانبعاثات الكربونية. الجيل القادم من محطات الطاقة النووية والمولدات أصغر حجما وأكثر تنوعا وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يمكن أن تختلف المفاعلات المعيارية الصغيرة المتقدمة (SMRs) في الحجم حسب الحاجة ولها مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك توليد الطاقة وتحلية المياه والتدفئة والمزيد.  

توفر الطاقة النووية والطاقة الكهرومائية معًا ثلاثة أرباع الطاقة المنخفضة الكربون في العالم، ولكن بسبب المخاوف المتعلقة بالسلامة وتكاليف التشغيل، يتم تقليل توليد الطاقة النووية في الاقتصادات المتقدمة. مع الحد الأدنى من الاستثمارات الجديدة التي يتم القيام بها، توليد الطاقة النووية قد يتم تخفيضها بمقدار الثلثين بحلول عام 2040. 

فهم شبكة الكهرباء 

إن فهم مكان وكيفية توليد الطاقة يمكن أن يساعدك في تحديد استراتيجية الطاقة المتجددة الأكثر فعالية. تستخدم العديد من شبكات الطاقة مزيجًا من الطاقة المتجددة والوقود الأحفوري لتوفير إمدادات كهربائية مستقرة. تتصل الشبكات الصغيرة - وهي شبكات صغيرة مستقلة - بالشبكة الرئيسية وتستخدم الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة البديلة لتحقيق التوازن بين متطلبات الأحمال. وبما أن الشبكات الصغيرة توفر إمدادات محلية بقدر أكبر من استقرار الشبكة ومرونتها، فإنها تساعد في تقليل احتمالية انقطاع إمدادات الطاقة. 

هناك العديد من خيارات مصادر الطاقة المتجددة المتاحة، لذلك يمكن للأشخاص والمنظمات اختيار الخيار الأفضل لتحقيق أهداف الاستدامة الخاصة بهم. سواء كان ذلك مع نظام طاقة متجددة مخصص في الموقع، أو شبكة تستخدم مزيجًا من مصادر الطاقة أو نهجًا هجينًا يستخدم مزيجًا من الاثنين معًا، يمكن أن يعتمد الاختيار على الراحة أو فعالية التكلفة أو عوامل أخرى. 

في شركة IBM، يأتي 64% من استهلاك الشركة للطاقة عبر العمليات العالمية من مصادر متجددة. ومن ذلك، يتم الحصول على 49% مباشرة من موردي الطاقة المتجددة و15% مباشرة من الشبكة. يمكنك قراءة المزيد عن تأثير IBM هنا. 

الطاقة المتجددة تلبي التكنولوجيا الناشئة 

التقنيات بما في ذلك الذكاء الاصطناعي (AI) وتحليلات البيانات هي المفتاح لتعزيز فوائد الطاقة المتجددة. يمكنهم المساعدة في تبسيط تقنيات الطاقة وأتمتتها، مثل إنشاء نماذج مخصصة لتعزيز تحسين إمدادات الطاقة.  

على سبيل المثال، توفر البيانات قيمة هائلة لشركات الطاقة والمرافق العامة. تعد الرؤى المتعلقة بأداء وصحة الأصول التشغيلية، بما في ذلك الأصول الرقمية، إلى جانب جداول الصيانة والإصلاح والاستبدال أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الطاقة. يمكن أن يؤدي دمج الذكاء الاصطناعي إلى تحسين عمليات الطاقة والمرافق من خلال رؤى جديدة تتعمق في الأسباب الجذرية للمشكلات بالإضافة إلى بناء إطار عمل تنبؤي للصيانة. اقرأ كيف يقوم Bruce Power بادارة مستقبله الآن من خلال النظام الأساسي الديناميكي لإدارة أصول المؤسسة (EAM) الذي تم إنشاؤه باستخدام IBM® Maximo® Application Suite.. 

انضم إلى أقرانك ذوي التفكير المماثل للمساعدة في تسريع أهداف الطاقة المتجددة والبيئة الخاصة بك.  

اشترك في النشرة الإخبارية لشركة IBM Sustainability