في الفيزياء، والطاقة هي كمية وحظ بشكل غير مباشر. غالبًا ما يُفهم على أنه قدرة النظام المادي على القيام بعمل على أنظمة فيزيائية أخرى. نظرًا لأن الشغل يتم تعريفه على أنه قوة تؤثر عبر مسافة (طول الفضاء)، فإن الطاقة تعادل دائمًا القدرة على ممارسة عمليات السحب أو الدفع ضد القوى الأساسية للطبيعة، على طول مسار بطول معين.
الطاقة المستدامة هي توفير الطاقة التي تلبي احتياجات الحاضر دون المساس باحتياجات الأجيال القادمة. غالبًا ما يُنظر إلى مصادر الطاقة المستدامة على أنها تشمل جميع مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الكهرومائية ، والطاقة الشمسية والطاقة ، وطاقة الرياح ، وطاقة الأمواج، والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة ، ووقود الكتلة الحيوية والطاقة ، وطاقة المد والجزر . وعادة ما يتضمن أيضًا تقنيات تعمل على تحسين كفاءة استخدام الطاقة .
في حين أن العديد من مشاريع الطاقة المتجددة واسعة النطاق، فإن التقنيات المتجددة مناسبة أيضًا للمناطق الريفية والنائية، حيث الطاقة نادرة في كثير من الأحيان ولكنها حاسمة في التنمية البشرية. اعتبارًا من عام 2011، توفر أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الصغيرة الكهرباء لبضعة ملايين من الأسر، وتخدم محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة المصممة في شبكات صغيرة العديد من الأسر الأخرى. يستخدم أكثر من 44 مليون أسرة الغاز الحيوي المصنوع في هضمات منزلية للإضاءة و/أو الطهي ، ويعتمد أكثر من 166 مليون أسرة على جيل جديد من مواقد الطهي بالكتلة الحيوية الأكثر كفاءة .
محتويات
- 1 أنواع
- 2 تاريخ
- 3 القياس والوحدات
- 4 تعريف
- 5 أشكال الطاقة
- 6 مشاكل مع توليد الطاقة المركزية
- 7 GreenIT (مراكز البيانات الخضراء)
- 8 المنزل الذكي
- 9 بيت الطاقة الإضافية
- 10 الشبكة الذكية
- 11 محطة للطاقة النووية
- 12 مصادر الطاقة الطبيعية
- 13 توفير الطاقة
- 14 مستقبل الطاقة
- 15 هدر الطاقة
- 16 الديناميكا الحرارية وانتقال الحرارة
- 17 أنظر أيضا
- 18 روابط خارجية
- 19 مراجع
أنواع
تاريخ
اشتُقت كلمة الطاقة من الكلمة اليونانية القديمة: ἐνέργεια energeia "النشاط، العمل"، والتي ربما ظهرت لأول مرة في أعمال أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد. وعلى النقيض من التعريف الحديث، كانت الطاقة مفهومًا فلسفيًا نوعيًا، واسعًا بما يكفي ليشمل أفكارًا مثل السعادة والمتعة.
في أواخر القرن السابع عشر، اقترح جوتفريد لايبنتز فكرة الكلمة اللاتينية: vis viva، أو القوة الحية، والتي تُعرَّف بأنها حاصل ضرب كتلة الجسم في مربع سرعته؛ وكان يعتقد أن إجمالي القوة الحية محفوظ. ولتفسير التباطؤ الناتج عن الاحتكاك، افترض لايبنتز أن الطاقة الحرارية تتكون من الحركة العشوائية للأجزاء المكونة للمادة، وهي وجهة نظر شاركها إسحاق نيوتن، على الرغم من أن الأمر استغرق أكثر من قرن من الزمان حتى تم قبول هذه الفكرة بشكل عام. إن النظير الحديث لهذه الخاصية، الطاقة الحركية، يختلف عن القوة الحية بعامل اثنين فقط.
في عام 1807، ربما كان توماس يونج أول من استخدم مصطلح "طاقة" بدلاً من "vis viva" بمعناها الحديث. وصف جوستاف غاسبارد كوريوليس "الطاقة الحركية" في عام 1829 بمعناها الحديث، وفي عام 1853، صاغ ويليام رانكين مصطلح "الطاقة الكامنة". كما تم طرح قانون حفظ الطاقة لأول مرة في أوائل القرن التاسع عشر، وينطبق على أي نظام معزول. وقد جادل البعض لسنوات عديدة حول ما إذا كانت الحرارة مادة فيزيائية، يطلق عليها اسم السعرات الحرارية، أو مجرد كمية فيزيائية، مثل الزخم. في عام 1845، اكتشف جيمس بريسكوت جول الرابط بين العمل الميكانيكي وتوليد الحرارة.
أدت هذه التطورات إلى نظرية الحفاظ على الطاقة، والتي صاغها ويليام طومسون (اللورد كلفن) بشكل رسمي إلى حد كبير كمجال للديناميكا الحرارية. ساعدت الديناميكا الحرارية في التطور السريع لتفسيرات العمليات الكيميائية بواسطة رودولف كلوسيوس، ويوشيا ويلارد جيبس، ووالتر نيرنست. كما أدى ذلك إلى صياغة رياضية لمفهوم الإنتروبيا بواسطة كلوزيوس وإلى إدخال قوانين الطاقة الإشعاعية بواسطة جوزيف ستيفان. وفقا لنظرية نويثر، فإن الحفاظ على الطاقة هو نتيجة لحقيقة أن قوانين الفيزياء لا تتغير مع مرور الوقت. وهكذا، منذ عام 1918، أدرك المنظرون أن قانون الحفاظ على الطاقة هو النتيجة الرياضية المباشرة للتناظر الانتقالي للكمية المرتبطة بالطاقة، أي الوقت.
القياس والوحدات
الطاقة، مثل الكتلة، هي كمية فيزيائية قياسية. الجول هو وحدة قياس الطاقة في النظام الدولي للوحدات (SI). وهي وحدة مشتقة من الطاقة أو العمل أو كمية الحرارة. وهي تساوي الطاقة المبذولة (أو العمل المنجز) في تطبيق قوة مقدارها نيوتن واحد على مسافة متر واحد. ومع ذلك، يتم التعبير عن الطاقة أيضًا بوحدات أخرى عديدة مثل الإرج والسعرات الحرارية ووحدات الحرارة البريطانية وكيلو واط في الساعة وكيلو سعر حراري على سبيل المثال. يوجد دائمًا عامل تحويل لهذه الوحدات إلى وحدة النظام الدولي للوحدات؛ على سبيل المثال؛ كيلو واط في الساعة يعادل 3.6 مليون جول.
وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات (الطاقة لكل وحدة زمنية) هي الواط، وهي ببساطة جول في الثانية. ومن ثم، فإن الجول يساوي واطًا في الثانية، وبالتالي فإن 3600 جول يساوي واطًا في الساعة. وحدة الطاقة CGS هي الإرج، والوحدة الإمبراطورية والأمريكية المعتادة هي جنيه القدم. تُستخدم وحدات الطاقة الأخرى مثل الإلكترون فولت، والسعرات الحرارية الغذائية أو السعرات الحرارية الحرارية (استنادًا إلى تغير درجة حرارة الماء في عملية التسخين)، ووحدة حرارية بريطانية في مجالات محددة من العلوم والتجارة ولها عوامل تحويل وحدة تتعلق بالجول.
نظرًا لأن الطاقة تُعرّف بأنها القدرة على بذل شغل على الأجسام، فلا يوجد مقياس مطلق للطاقة. يمكن فقط تعريف انتقال النظام من حالة إلى أخرى، وبالتالي يتم قياس الطاقة بشكل نسبي. غالبًا ما يكون اختيار خط الأساس أو نقطة الصفر أمرًا تعسفيًا ويمكن إجراؤه بأي طريقة مناسبة لحل المشكلة. على سبيل المثال، في حالة قياس الطاقة المودعة بواسطة الأشعة السينية كما هو موضح في الرسم البياني المصاحب، فإن التقنية المستخدمة في أغلب الأحيان هي قياس السعرات الحرارية. هذه تقنية ديناميكية حرارية تعتمد على قياس درجة الحرارة باستخدام مقياس الحرارة أو شدة الإشعاع باستخدام مقياس البولومتر.
كثافة الطاقة هي مصطلح يستخدم لكمية الطاقة المفيدة المخزنة في نظام معين أو منطقة معينة من الفضاء لكل وحدة حجم. بالنسبة للوقود، تكون الطاقة لكل وحدة حجم في بعض الأحيان معلمة مفيدة. في عدد قليل من التطبيقات، عند مقارنة فعالية وقود الهيدروجين بالبنزين، على سبيل المثال، يتبين أن الهيدروجين لديه طاقة نوعية أعلى من البنزين، ولكن، حتى في الحالة السائلة، تكون كثافة الطاقة أقل بكثير.
تعريف
الطاقة هي الطاقة اللازمة للقيام بأي نوع من العمل. المزيد من الطاقة يعني مدة عمل أطول وقوة أكبر للعمل.
يمكن الحصول على الطاقة من المصادر الطبيعية وإنشاءها بشكل مصطنع.
أشكال الطاقة
الطاقة هي مفتاح المجتمع الحديث، ويتم توفيرها من خلال:
- الوقود الأحفوري : شكل من أشكال الطاقة القابلة للتخزين والتي تسبب التلوث وتغير المناخ ؛ كما أن الوقود الأحفوري محدود
- الطاقة المتجددة من الطبيعة، وهي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الأمواج وطاقة المد والجزر . وعادة ما تكون هذه الطاقة أكثر تكلفة في البداية، ولكنها أكثر استدامة ونظافة وأقل خطورة على البيئة. وتختلف التكاليف على نطاق واسع، وهناك العديد من التقنيات المحددة قيد التطوير.
- الوقود الحيوي : شكل من أشكال الطاقة القابلة للتخزين والتي تكون خالية من الانبعاثات أو قريبة من عدم الانبعاثات
- الطاقة النووية ، وهي شكل من أشكال الطاقة القابلة للتخزين وغير المنبعثة، ولكنها تحمل مخاطر (اعتمادًا على شكل الطاقة النووية -أي من خلال الانشطار النووي أو الاندماج النووي-).
- القوة البشرية - على سبيل المثال ركوب الدراجات لأغراض النقل، والتي لها فوائد للصحة ولكنها تشكل عبئًا كبيرًا إذا تم استخدامها لجميع الطاقة المطلوبة.
- الطاقة الحيوانية - (انظر الصفحات في فئة:الطاقة الحيوانية ). لا تزال هذه الطاقة مستخدمة في البلدان النامية، ولكنها باهظة الثمن نسبيًا من حيث الأعلاف المستخدمة والوقت المطلوب للعناية بها.
للحصول على معلومات أكثر تحديدًا حول الطاقة، انتقل إلى فئة الطاقة أو البوابة الإلكترونية.
مشاكل مع توليد الطاقة المركزية
"من تجربة معظم البلدان النامية أن الطاقة المنتجة من خلال محطات الطاقة الحرارية والكهرومائية والنووية المركزية نادراً ما تتدفق إلى المناطق الريفية حيث يعيش الجزء الأكبر من السكان. ويبلغ التوزيع النموذجي لإنتاج الطاقة المركزي هذا حوالي 80٪ للصناعة الحضرية ( تعتمد على تكنولوجيا غربية كثيفة الاستخدام للطاقة)، حوالي 10% للاستهلاك المحلي الحضري، وحوالي 10% فقط للمناطق الريفية. - سيريس: تقرير منظمة الأغذية والزراعة بشأن التنمية، مارس/آذار - أبريل/نيسان 1976
أصبح مفهوم توليد الطاقة الموزعة أو اللامركزية يطبق بشكل متزايد مع تركيب العديد من مصادر الطاقة المتجددة صغيرة الحجم. وبما أن الطاقة المطلوبة متاحة بالقرب من الموقع حيث تكون هناك حاجة إليها، فإن فقدان الطاقة أقل من خلال النقل، والذي ينتج عن مقاومة خطوط الكهرباء. علاوة على ذلك، فإن المناظر الطبيعية أقل تأثرًا بصريًا بخطوط إمدادات الطاقة أو خطوط أنابيب الغاز.
إن الطاقة اللامركزية أكثر موثوقية بكثير، في حين أن نظام الطاقة المركزي معرض بشكل كبير للكوارث الطبيعية أو الإرهاب. ومن الفوائد الأخرى حقيقة أن الأسر الخاصة لم تعد تعتمد على "عمالقة الطاقة" عندما تستخدم الطاقة التي يتم توفيرها محليًا.
GreenIT (مراكز البيانات الخضراء)
تكنولوجيا المعلومات الخضراء (تكنولوجيا المعلومات الخضراء) هي ممارسة الحوسبة المستدامة بيئيا. تحاول تكنولوجيا المعلومات الخضراء تقليل التأثير السلبي لعمليات تكنولوجيا المعلومات على البيئة. تشمل الدوافع وراء ممارسات تكنولوجيا المعلومات الخضراء تقليل استخدام المواد، وزيادة كفاءة استخدام الطاقة. لدى العديد من أقسام تكنولوجيا المعلومات في الشركات مبادرات حوسبة خضراء لتقليل التأثير البيئي لعمليات تكنولوجيا المعلومات الخاصة بها.
المشكلة
في السنوات الأخيرة زاد عدد مراكز البيانات الجديدة بشكل هائل وهو ما يرتبط بانتشار الإنترنت. والدافع هو بناء تصميمات خوادم فعالة تقلل من تكاليف الطاقة. على سبيل المثال، يستهلك مركز بيانات Google 100 ميجاوات من الطاقة، وهو ما يكفي لتزويد بلدة صغيرة بالطاقة. وهو بحجم 12 ملعب كرة قدم ويحتوي على ما يقرب من 100 ألف خادم. يكلف كل خادم من هذه الخوادم حوالي 50 دولارًا شهريًا دون تكاليف التبريد.
ما هو مركز البيانات الأخضر؟
- تقليل تكلفة تشغيل الخوادم
- تقليل عدد الخوادم
- دمج الأنظمة
- خفض تكاليف التبريد
- استخدم التصميم الأخضر والطاقة الخضراء
شراء / تصميم خوادم موفرة للطاقة
- أجهزة أفضل، وإمدادات طاقة أفضل
- يعتبر التيار المستمر أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من التيار المتردد
- إدارة خوادمك بشكل أفضل!
- إدارة الطاقة الذكية
- قم بإيقاف تشغيل الخوادم عندما لا تكون قيد الاستخدام
- يمكن للمحاكاة الافتراضية => تحريك التطبيقات
المنزل الذكي
المنزل الذكي هو نظام للتحكم في استهلاك الطاقة في منزل كل فرد عبر الأنظمة الآلية والفانك. فكرة المنازل الذكية هي تحسين نوعية الحياة وتحسين استخدام الطاقة. سيتم تحقيق ذلك من خلال أتمتة المنزل المتصلة بالشبكة والأجهزة المنزلية وأنظمة الترفيه.
من خلال تقنية التشغيل الآلي للمنزل، يمكنك تنظيم الإضاءة والتدفئة في الوقت المناسب وحسب الحاجة، على سبيل المثال. يمكن سحب المصاريع لأعلى ولأسفل عن طريق حدوث الضوء. يمكن إيقاف تشغيل الإضاءة ومكيفات الهواء والأجهزة الأخرى عندما يقوم النظام بتسجيل ما إذا كان هناك شخص ما في الغرفة أم لا. عبر الهواتف الذكية، يمكنك على سبيل المثال تشغيل المدفأة قبل ساعة من وصولك إلى المنزل. لذلك لا يزال الجو دافئًا ولكن المدفأة لا تعمل طوال اليوم. بخلاف ذلك، يمكنك برمجة الأجهزة المنزلية، على سبيل المثال، ماكينة صنع القهوة التي تقوم بإعداد القهوة كل صباح عند الاستيقاظ.
مع كل هذه الوظائف يمكنك توفير ما يصل إلى 40% من الطاقة.
لماذا يجب عليك استخدام المنزل الذكي؟
- أنها آمنة
- سهل التنصيب
- سهل التعامل: عبر الهاتف الذكي أو جهاز التحكم عن بعد أو الجهاز اللوحي أو الكمبيوتر الشخصي.
- إنه متوفر في كل مكان. (حتى مع شركة إمداد طاقة مختلفة، وليس فقط مع شركة RWE في ألمانيا)
- يمكن تصور الاستهلاك بوضوح
- ذكي ومخصص
بيت الطاقة الإضافية
ما هو المنزل الذي ينتج طاقة إضافية؟ كما يشير الاسم، فهو منزل ينتج طاقة أكثر مما يحتاج إليها. ماذا يحدث للطاقة الإضافية؟
يمكنك تقديم الطاقة للصناعة عن طريق إعادة ضخها إلى خطوط الطاقة. وبذلك تنتج طاقتك الخاصة لاستخدامك الشخصي، وباستخدام الباقي يمكنك كسب بعض المال. أنت مستقل عن خطوط الطاقة.
كيف يعمل؟ المنزل نفسه مبني بزجاج ثلاثي وعزل خاص. عند فتح الباب الخارجي، سيتم حبس الهواء الدافئ. لن يخرج الهواء الخارج والنفايات من المنزل دون أن يهرب بقية الطاقة. الهدف في المستقبل هو تحقيق دوران كامل للطاقة. يتم إنتاج الطاقة الرئيسية بواسطة أنظمة الطاقة الشمسية ومضخات الحرارة. ولكن هناك أيضًا طرق أخرى للحصول على الطاقة للمنزل. على سبيل المثال طاقة الرياح. في غضون ذلك، يمكنك الحصول على نسخة صغيرة للمنازل الخاصة.
الشبكة الذكية
الشبكة الذكية هي شبكة كهربائية تستخدم تكنولوجيا المعلومات لجمع البيانات والتصرف وفقًا لذلك.
الشبكة الذكية هي تكنولوجيا حديثة تجعل الشبكة الكهربائية أكثر كفاءة وموثوقية وأمانًا وخضرة.
ويتم ضمان ذلك من خلال تكنولوجيا الشبكة الحديثة الجديدة. تقوم تقنيتها المتقدمة بتبادل المعلومات حول الاستخدام من قبل العميل وإرسالها إلى محطة الطاقة.
ومن خلال الاستفادة من قوة النظام، يصبح المصنع قادرًا على إنتاج الطاقة بشكل أكثر كفاءة ولكن مع الاستمرار في خفض تكلفة الإنتاج.
علاوة على ذلك، تعد هذه التكنولوجيا مهمة لإدراج محطات الطاقة المستقبلية مثل أنظمة الطاقة الشمسية وطواحين الهواء، ولكن بشكل خاص لتحسين استخدام الطاقة.
يتواصل المنزل الذكي مع الشبكة الذكية. أساس هذه التكنولوجيا هو العداد الذكي. إنه يقيس مقدار الطاقة المستخدمة في الوقت الفعلي. إذا كان لديك ألواح شمسية محلية، فستكون أيضًا قادرة على تسجيل مقدار الطاقة الزائدة التي أنتجتها وأرسلتها إلى الشبكة الوطنية، إن أمكن. [1]
محطة للطاقة النووية
محطة الطاقة النووية هي محطة، وتعني: نظام لتوليد الطاقة الكهربائية، يعتمد على الطاقة النووية.
ويتكون بشكل أساسي من المكونات التالية:
محطة الطاقة النووية هي محطة طاقة حرارية حيث يكون مصدر الحرارة هو المفاعل النووي. وكما هو الحال في جميع محطات الطاقة الحرارية التقليدية، تُستخدم الحرارة لتوليد البخار الذي يدير توربينًا بخاريًا متصلًا بمولد ينتج الكهرباء.
يتضمن المفاعل النووي عددًا من مكونات السلامة، وعلى وجه الخصوص وعاء الضغط وحاجزًا أو أكثر مستقرًا بالإضافة إلى نظام تبريد.
يتم تشغيل التوربين البخاري بمساعدة الحرارة المتولدة. بعد مرور البخار عبر التوربين، يجب تكثيفه، عادةً عن طريق برج تبريد وبمساعدة مياه النهر أو مياه البحر.
يقوم التوربين بتشغيل المولد لإنتاج الطاقة الكهربائية. عن طريق المحولات يتم جلب الطاقة إلى مستوى الجهد العالي ويتم نقلها عبر خطوط الجهد العالي.
يمكن أن تتكون محطة الطاقة أيضًا من عدة وحدات طاقة تعمل بشكل مستقل إلى حد كبير عادةً. ثم تكون في الواقع عبارة عن عدة محطات طاقة مستقلة بمفاعلات وتوربينات منفصلة وما إلى ذلك.
قد يكون هناك جزء من معدات السلامة المستخدمة بشكل شائع.
تعد محطات الطاقة النووية إلى حد بعيد المنشآت الصناعية الرئيسية لاستخدام الطاقة النووية. وفي حالات نادرة فقط يتم استخدام المفاعل النووي لتوليد الحرارة لأغراض أخرى.
مصادر الطاقة الطبيعية
إن استخدام مصادر الطاقة الطبيعية البديلة أمر جذاب بسبب السعر غير المؤكد ومحدودية توافر النفط، والتلوث المرتبط بحرق الوقود الأحفوري، والتجارب والمخاطر الهائلة للطاقة النووية، ومجموعة متنوعة من الأسباب الأخرى. أما في البلدان النامية، فإن السبب الأول له أهمية خاصة لأن التنمية الصناعية فيها، التي تأتي في وقت يتسم بإمدادات نفطية وفيرة منخفضة التكلفة، قد أدت إلى اعتماد أكبر على هذا المصدر الوحيد للطاقة مما هو عليه الحال في البلدان المتقدمة، على الرغم من حقيقة أن الأخير يستخدم كميات أكبر بكثير. بالنسبة للدول الصناعية مثل الولايات المتحدة
توجد بالفعل في الولايات المتحدة أنظمة طاقة بديلة عملية وقادرة على المنافسة اقتصاديًا، ويمكن أن تحل محل مساهمة الطاقة النووية بأكملها في إمدادات الطاقة الأمريكية. (ملاحظة: مواقد التدفئة الخشبية [تباع 1-2 مليون وحدة سنويًا] تجاوزت الطاقة النووية في إجمالي مساهمتها في إمدادات الطاقة الأمريكية في عام 1980!)
بالنسبة للتطبيقات على مستوى القرية، هناك العديد من التقنيات الواعدة الموجودة. تستكشف الأقسام الخمسة التالية هذه العناصر بمزيد من التعمق: الشمس والرياح والماء والخشب والغاز الحيوي. وهذه التكنولوجيات صغيرة الحجم وهي بالضرورة لا مركزية. وهذا هو السبب الأساسي، وليس أي عيب تقني آخر. السبب وراء انتقال الأشكال السابقة من هذه التقنيات في نهاية المطاف إلى البلدان الصناعية. وفي حين أن هذه الأنظمة لا يمكن استخدامها بفعالية كبيرة لتلبية احتياجات الطاقة للصناعات الكبيرة، إلا أنها يمكن أن تكون مناسبة تمامًا لاحتياجات القرى والمجتمعات الصغيرة. ويمكن أن تكون منخفضة التكلفة وبسيطة نسبياً في البناء والصيانة، ومصنوعة من مواد متوفرة في القرى والبلدات الصغيرة، وغير ملوثة للبيئة.
مع كل ارتفاع في أسعار النفط في العالم، تزداد جاذبية مصادر الطاقة المتجددة . والواقع أن الإمداد اللامركزي من مصادر الطاقة المتجددة ـ طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، وطاقة المياه، والوقود الحيوي ـ يضاهي المستوطنات اللامركزية في المناطق الريفية في الجنوب. ويزداد اقتناع المخططين ومديري البرامج بأن هذه التقنيات تلعب دوراً رئيسياً في إمدادات الطاقة للمجتمعات الريفية .
توفير الطاقة
الطاقة مورد ثمين. إذا تمكنا من توفير الطاقة، فسوف نحد من انبعاث ثاني أكسيد الكربون، ونوفر المال، وننقذ كوكب الأرض. هناك بعض الخطوات السهلة لتقليل استهلاك الطاقة في المنزل.
الكفاءة - انتبه عند شراء أجهزة إلكترونية جديدة مثل الفريزر أو غسالة الأطباق. جميع هذه الأجهزة لديها درجة كفاءة من F إلى A++++. سيكون من المفيد بعد وقت قصير.
قم بإيقاف تشغيل الأجهزة - إذا ذهبت إلى السرير، قم بإيقاف تشغيل جميع الأجهزة بدلاً من وضعها في وضع الاستعداد. من خلال عدم ترك الأجهزة في وضع الاستعداد، يمكن لبعض الأسر توفير مئات الجنيهات سنويًا. [2]
استخدم القبعات - الطبخ هواية جميلة. لكن لا تنس استخدام غطاء على الأواني. خلاف ذلك، يتم فقدان 30٪ من الطاقة.
وضع الفريزر - ضع الفريزر الخاص بك حيث يكون باردًا على أي حال، ولهذا السبب لن يحتاج إلى التبريد كثيرًا.
الغسيل - اغسل الملابس على درجة حرارة 40 درجة ثم املأ الغسالة بالكامل. لا تستخدم مجفف الملابس، فملابسك تحب الهواء النقي!
غسالة الصحون - نفس مبدأ الغسيل. املأها كاملة!
النوافذ - لا تقم بإمالة النوافذ لساعات. من الأفضل فتحها كاملة لبضع دقائق. سيؤدي ذلك إلى تقليل الطاقة اللازمة للتدفئة القصوى!
درجة حرارة الغرفة - إذا قمت بخفض درجة حرارة الغرفة بمقدار بضع درجات فقط، فسيؤدي ذلك إلى تقليل الطاقة بما يصل إلى 10 بالمائة!
النفايات - افصل النفايات. لن يوفر ذلك المال، لكن يمكنك توفير كيلو جرام واحد من ثاني أكسيد الكربون مقابل كيلو جرام واحد من الورق القديم!
عندما تتبع بعض هذه الطرق السهلة فقط، ستلاحظ في نهاية العام أنك وفرت الكثير من الطاقة!
مستقبل الطاقة
في المستقبل ستنتهي الموارد المحدودة ولكن الموارد المتجددة مثل الطاقة الشمسية والمياه والهواء يمكن أن تساعد في ذلك الوقت.
على سبيل المثال، يمكن استخدام الطاقة الشمسية في المستقبل للقيام برحلات إلى كواكب أو مجرات أخرى.
الشراع الشمسي هو أحد المنتجات القادرة على تحقيق مثل هذه الرحلات. يمكنك من خلاله تشغيل مركبة فضائية أو قمر صناعي في الفضاء. بعض الأقمار الصناعية تعمل به حتى الآن.
على سبيل المثال، سوف "تموت" طاقة الفحم والنفط في المستقبل لأنهما مصدران محدودان. تعمل العديد من الشركات مثل E-on على سبيل المثال بالطاقة المتجددة نحو المستقبل من أجل عالم أفضل.
الطاقة النووية هي واحدة من الطاقات المحدودة أيضًا ولكنها تعاني من مشكلة وهي أننا لا نزال لا نعرف أين نضع النفايات التي تنتجها. بعض الدول مثل ألمانيا على سبيل المثال تريد التوقف عن إنتاج الطاقة من محطات الطاقة النووية في السنوات التالية مما قد يوفر مساحة أكبر للشركات التي تعمل في مجال أنواع الطاقة المتجددة لتصبح أكثر شعبية.
على سبيل المثال، يمكن تخزين الطاقة المائية في أشهر الصيف وفي الليل في واد كبير للاحتفاظ بها خلال أشهر الشتاء، عندما تكون هناك حاجة ماسة إلى الطاقة. وبالاشتراك مع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، فإن لها مستقبل عظيم.
حدائق الرياح لطاقة الرياح لها موقعان. أحدهما عبارة عن حدائق رياح على الأرض والآخر على الماء. (توجد أيضًا بعض التوربينات تحت الماء ولكن هذه طاقة يتم إنتاجها بقوة الماء في ذلك الوقت.) معظم الناس في ألمانيا على سبيل المثال لا يحبون حدائق الرياح الموجودة على الأرض لأنها لا تبدو جيدة. لكن طاقة الرياح فعالة جداً للمستقبل عند دمجها مع الطاقات الأخرى.
وهناك جزء آخر يتمثل في حرق الكتلة الحيوية. وهذا يعني أن كل مادة ينتجها حيوان أو نبات أو إنسان يمكن اعتبارها كتلة حيوية. وهذا يحل مشكلة الموارد المحدودة. ومع ذلك، فإن قضايا أخرى مثل العادم (ثاني أكسيد الكربون) والمساحة المحدودة على الأرض لزراعة الغذاء، لا تزال قائمة.
هناك أيضًا طرق غريبة لتوليد الطاقة (أو استخدامها بشكل أفضل)، مثل الطاقة الحرارية الأرضية، وحرق النفايات الحقيقية. العديد من الأساليب ستخلق وتحسن وجهات نظر جديدة.
هدر الطاقة
الطاقة جزء مهم من حياتنا. لكن كل واحد منا أهدر الكثير من الطاقة في حياته.
من أمثلة إهدار الطاقة المصباح الكهربائي، فهو ينتج الضوء وبالتالي يهدر الحرارة التي لا تُستخدم. من المنازل الصغيرة إلى الصناعية يهدر الجميع الطاقة.
وهناك أيضًا إمكانية هدر الطاقة لمواجهة ذلك، على سبيل المثال استخدام الحرارة المهدرة من المولدات لإنتاج الماء الساخن.
ويتم إهدار طاقة إضافية بسبب الحرارة المهدرة من أجهزة الكمبيوتر. أو زمن الانتظار الطويل لأجهزتنا الترفيهية.
يجب على كل منا أن يكون أقل إسرافًا. كما أن محطات الطاقة تهدر الطاقة في شكل كهرباء. تبيع محطات الطاقة الألمانية الكهرباء إلى الدول المجاورة، لأن التيار تم إنتاجه بكميات كبيرة. وبسبب زيادة الإنتاج، لا يتم إهدار الطاقة فحسب، بل يتم أيضًا إهدار الموارد الطبيعية.
والتي يمكن من خلالها تجديد الطاقة لاحقًا.
يستخدم هذا التيار على سبيل المثال محطات تخزين الطاقة بالضخ، لضخ المياه من الأنهار إلى خزانات عالية، وتصريفها ليلاً لإنتاج الكهرباء الخاصة بها.
وهذا يدل على هدر الطاقة في معظم البلدان، وأنه لا يتم إهدار الطاقة فحسب، بل الموارد أيضًا. ومن خلال توفير الموارد، يمكننا إنتاج المزيد من الطاقة على مدى عدة عقود.
الديناميكا الحرارية وانتقال الحرارة
الديناميكا الحرارية هي جزء من الفيزياء وتتعلق بالمشاريع المحتملة التي يمكن التعامل معها بالحرارة. الأساسيات هي دراسة التعامل مع الحجم والضغط ودرجة الحرارة في محرك البخار. يمكنك الاختيار بين الأنظمة الديناميكية الحرارية المفتوحة والمغلقة والمعزولة. يتم التعامل مع الطاقة بالحرارة وتتدفق الحرارة بين أجزاء المحرك البخاري. النظام هو جزء منفصل عن مستوى الديناميكا الحرارية.
يرتبط النظام المفتوح ببيئته، وتكون المادة والطاقة متغيرتين. على سبيل المثال، في أنبوب اختبار مفتوح مملوء بسائل، يمكن ملء السائل في الأنبوب أو يمكن أن يخرج منه. كما يمكن التقاط الطاقة أو الحرارة من البيئة أو يمكن أن ترتفع إلى البيئة.
في النظام المغلق لا يمكن فقدان المادة، يمكن للطاقة أن تصل إلى النظام ولكنها لا يمكن أن تخرج منه، ولكن يمكن للطاقة أن تخرج أو تسجل، على سبيل المثال، يوجد أنبوب اختبار مغلق، يمكن للطاقة أن تفرز ولكنها لا يمكن أن تخرج من النظام.
النظام الأخير هو النظام المعزول الذي يعمل من تلقاء نفسه ولا يتجه إلى أي مكان فهو مغطى عن البيئة ولا يمكن أن يغادرها أو يتم تسجيلها. فهو يبقى في البيئة التي يوجد فيها ويحتفظ بكتلته.
هناك قانون للغاز يصف العلاقة المثالية بين الضغط الكبير والحجم وجودة الوقود والجودة المطلقة. يتم تحديد جودة الوقود بوحدة "مول". موضوع آخر هو درجة الحرارة التي تعد حجمًا فيزيائيًا وللديناميكية الحرارية دور كبير فيها. يقتصر الإنسان على الشعور بدرجة الحرارة في جسمه. لهذا السبب تحاول استخدام الأجهزة التقنية لقياس درجة الحرارة. درجة الحرارة هي حجم لقياس الحركة أو الطاقة الحركية لنظام ما.
أنظر أيضا
- البوابة:الطاقة
- كفاءة الطاقة
روابط خارجية
- ويكيبيديا:الطاقة
- ويكيبيديا:بوابة:الطاقة
- منتديات الطاقة البديلة في Permies.com
- مقياس ويتون البيئي في Permies.com
- [1]
- [2]
