هذا المقال هو الثالث في سلسلة مكونة من ستة أجزاء تستكشف كيفية الحصول على الكهرباء وكيف يتم توليد الطاقة الكهربائية المتجددة وغير المتجددة. على الرغم من أن الكهرباء تشكل جزءًا كبيرًا من بصمتنا البيئية، إلا أننا نميل إلى تجاهلها لصالح إعادة التدوير والخيارات الاستهلاكية.
غالبًا ما يبدو أنه لا يمكننا فعل الكثير بشأن الطاقة التي نستخدمها، ولكن من المهم فهم مصدر طاقتك وكيف يؤثر ذلك على بصمتك البيئية. معرفة مصدر طاقتك وتكاليفها البيئية يمكن أن يساعدك في تحديد أين تركز جهودك لتحقيق أكبر تأثير.
مزيج الطاقة
في الولايات المتحدة، يعتمد عدد قليل من الناس على مصدر طاقة واحد فقط. يمكن أن يختلف المزيج العام لمصادر الطاقة في الولايات المتحدة بشكل كبير حسب الولاية والمنطقة. في أريزونا، تنتج الغاز الطبيعي والفحم معظم كهرباء الولاية. بينما في ولاية واشنطن، حيث يقع سد غراند كولي، يأتي حوالي 66% من الطاقة المستخدمة من الطاقة الكهرومائية.
تعتبر الكهرباء المائية شكلًا من أشكال الطاقة المتجددة. وهذا يعني أن مصدرها – الماء – يتجدد بشكل طبيعي ولا يتم استهلاكه أثناء عملية توليد الطاقة. تشمل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الجوفية بشكل متزايد. تعتبر الكهرومائية المصدر الأكبر للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة؛ حيث تنتج المصادر المتجددة مجتمعة حوالي 12% من طاقة الولايات المتحدة، مع حوالي 6.3% تأتي من الكهرومائية. ومع ذلك، فإن كونها متجددة لا يعني بالضرورة أن السدود جيدة للبيئة.
!سد غراند كولي
محطة توليد الكهرباء بسد غراند كولي بواشنطن.
كيف تعمل الكهرومائية
لتوليد الكهرباء المائية، يتم بناء سد عبر جسم مائي متحرك. يتجمع الماء خلف السد ليشكل خزاناً يُسمح للماء بالتدفق منه بسرعة تحت السيطرة عبر السد. بينما يتدفق الماء عبر السد، يدور توربين مما يؤدي إلى تشغيل مولّد ينتج الكهرباء.
بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى، تعتبر الكهرباء المائية فعالة اقتصاديًا؛ فالسدود مكلفة للبناء ولكن رخيصة التشغيل مما يؤدي غالباً إلى انخفاض أسعار الطاقة على المدى الطويل.
الفوائد البيئية للطاقة الكهرومائية
من الواضح أن كونها متجددة هو فائدة بيئية كبيرة للكهرباء المائية؛ لكن بالإضافة إلى كونها متجددة تُعتبر أيضًا مصدراً نظيفاً للطاقة.
تشغيل السدود لا يولّد ملوثات هواء سامة كما تفعل محطات الفحم أو نفايات صلبة خطرة كما يحدث مع تحويل النفايات إلى طاقة؛ ولا ينتج عنها نفايات مشعة مثل تلك الناتجة عن الطاقات النووية.
نظرًا لأن السدود تتحكم بتدفّق الأنهار فإنها تقلل أو حتى تلغي خطر التأثيرات الناتجة عن الطقس القاسي وتمنع الفيضانات downstream بعد الأمطار الغزيرة وأثناء ذوبان الثلوج.
خلال فترات الجفاف توفر الخزانات مياه الري؛ وفي الولايات المتحدة تكون الخزانات مناطق طبيعية تشبه الحدائق تقدم فرص الترفيه الخارجية وموائل للحياة البرية.
!سد غاست
سد غاست وخزان المياه بألبرتا بكندا.
هناك آثار سلبية بيئية للكهرباء المائية
لسوء الحظ ، فإن المناطق الترفيهية التي تم إنشاؤها بواسطة سد الأنهار ليست طبيعية تماماً.
على الرغم من أن البحيرات التي تنشأ عن سدود المياه قد تصبح نظم إيكولوجية خاصة بها ، إلا أنها تدمر النظام الإيكولوجي الطبيعي للنهر الذي كان موجودا قبل بناء السد.
يمكن أن تصبح الأنواع الأصلية مثل سمك السلمون المعتمدين على النهر مهددين أو حتى معرضين للانقراض.
على مستوى العالم ، كانت مشاريع بناء السدود الكبرى مسؤولة أيضًا عن تهجير المجتمعات البشرية وتدميرهم ، حيث تأثرت الأقليات العرقية والمجتمعات الفقيرة بشكل خاص.
إن الفيضانات upstream التي تخلق الخزان هي التأثير البيئي الأكثر وضوحا للكهرباء المائية ولكن العلوم الحديثة تشير إلى أنها قد لا تكون الأكثر أهمية.
أظهرت الدراسات الأخيرة طرقا تجعل الكهربائيات الهيدروليكية ليست نظيفة كما كان يُعتقد سابقا ؛ وقد حددت مجموعة متزايدة من الأبحاث خزانات المياه كمصدر رئيسي لغازات الدفيئة .
التوازن البيئي للطاقة الكهرومائية
تعتبر الكهربائيات الهيدروليكية أكثر إشكالية بكثير مقارنة بمصادر أخرى مثل الشمس والرياح .
في بعض الحالات ، تتم إزالة بعض السدود القديمة غير الفعالة واستعادة موائلهم . لكن رغم العيوب الاجتماعية والبيئية ، عادةً ما تكون محطات توليد القوة الجديدة أكثر نظافة بكثير مقارنة بمحطات الفحم المقابلة .
وهذا يجعل قرار بناء محطات جديدة خياراً صعباً بين الشرور بدلاً عن خيار مستدام حقًا .
لكن المصادر المستدامة حقًا تكلف دائمًا أكثر ولا يمكن دائمًا توسيع نطاق استخدامها لتلبية احتياجات الطاقات .
خاصةً في الدول النامية تبقى الكهربائيات الهيدروليكية الخيار الواضح لإنتاج الطاقات الكبيرة الحجم .
 .</p>
<p>لسوء الحظ فهي لا تنتج طاقات بحجم يحل محل البنية الأساسية للسَدّ الموجودة بالفعل .</p>
<p>على سبيل المثال يعتبر أكبر سَدٍ بالعالم وهو “ثلاثة أخاديد” رغم مشاكله ينتج قدرة تصل لـ22,500 ميغاوات ؛ بينما ”غراند كولي” وهو الأكبر بأمريكا ينتج قدرة تصل لـ6,800 ميغاوات .</p>
<p>لكن تبقى القدرة الصغيرة للهيدروليا تجديديًا ومستدامًَا ورخيصًَا – وهي ثلاث ميزات نادرة جدًا بالإنتاج الطاقوي . </p>
<p>بدأت الدول ذات الأنهار الجارية الوفيرة مثل كندا باستكشاف نظم جريان الأنهار كبديل لمولدات الديزل بالمناطق النائيّة ؛ وفي ظروف كهذه حيث يكون استخدام القدرة الصغيرة ممكنّا فلا يوجد العديد مِنْ مصادر القوى الأخرى تستطيع المنافسة معها .</p>
<h3>ماذا يمكنك ان تفعل؟</h3>
<p>عدد قليل جداً مِنَ الأشخاص لديهم بيوت مبنية بالقرب مِنَ المياه الجارية وبالشروط المناسبة لمحطة تحويل هيدروليا فرديّة أو مجتمعيّة . لحسن الحظ لدينا جميعنا إمكانية الوصول لبرامج تجديد المجتمع مثل تلك المقدمة مِن قِبل شركة “Pacific Gas and Electric Company” أو “Puget Sound Energy”، وغيرها الكثير منها هذه البرامج تسمح للعملاء بشراءِ خليطٍ مُستدامٍ أكثر للطاقة اتصل بمقدم الخدمة المحلي لديك لمعرفة ما إذا كانت هذه البرامج مُتاحة لديك أم لا</p>
<p>بغض النظر عما إذا كنت تستخدم أي نوعٍ مِنَ مصادر القوى فإن الخيار الأكثر استدامة هو استخدام أقل منها وإذا كنت غير مُتيقن أين يمكنك تحسين الأمر ابدأ بتقييم منزلي لطريقة استخدام القوة وحدِّدت أولويات تغييرات وفق النتائج العديد مِن شركات الخدمات المحلية لديها برامج فعالية لمساعدة العملاء تقليل استخدام طاقتهم</p>
<p><strong>اقرأ الجزء الرابع لهذه السلسلة: ماذا تحتاج معرفته حول القوة النووية</strong> </p>
<p><strong>ملاحظة المحرر:</strong> تم نشر هذا المقال لأول مرة بتاريخ 13 يناير 2020 وتم تحديثه ديسمبر عام 2024</p>
</div><!-- .entry-content /-->
<div id=){kind=avatar}
