تابعنا على قنوات التواصل الإجتماعي

الطاقة والغلاف الجوي 2/1

 

تحدثنا في المقال السابق عن الكفاءة المائية للمبنى Water Efficiency وتطرقنا الى انواعه في المباني ومدى تأثيره على التكلفة التشغيلية للمبنى. في هذا المقال سنتحدث بإذن الله عن الطاقة والغلاف الجوي للمبنى Energy and Atmosphere وهو أهم المعايير في المباني المستدامة. حيث سنتطرق فيه الى عدة محاور مثل٬ رفع كفاءة الطاقة في المباني٬ الحد من استهلاك الطاقة٬ وأنواع الطاقات المتجددة.

لكن٬ قبل ان نبدئ لا بد لنا من التعريف بالطاقة٬ فما هي الطاقة؟ كما درسنا في علم الفيزياء٬ الطاقة هي القدرة على القيام بفعل ما. فهي التي تسهل حياتنا من خلال استخدام الطائرات والسيارات واضاءة المنازل وتشغيل المصانع وغيرها. فكما اننا نقوم بالأكل ليمدنا بالطاقة ومنه يمكن ان نقوم بالأعمال اليومية، كذلك منتجاتنا تحتاج للطاقة باختلاف انواعها. ان للطاقة انواع عديدة مثل الطاقة الكهربائية٬ الميكانيكية٬ الكيميائية٬ الحرارية٬ النووية٬ وغيرها. ويمكن التحويل من طاقة الى أخرى للحصول على الطاقة التي نحتاجها٬ فمن أشهر هذه التحويلات ما تقوم به محطات توليد الكهرباء من تحويل الطاقة الحرارية من الفحم او الوقود الى طاقة حركية لتوليد الكهرباء. لكن السؤال كيف يتم هذا التحويل؟

كل جسم في الكون له طاقة حرارية معينة تختلف بحسب اختلاف نوع المادة على سبيل المثال٬ يمكن الحصول على الدفء من خلال الحرارة الصادرة من النار ولكن لا يمكن ذلك من الحرارة الصادرة من جسم الانسان (انظر شكل ١). لذلك٬ فان الحرارة هي تعبير عن الطاقة الحركية بين ذرات الجسم٬ فالذرات والجزيئات في حركة دائمة وهذه الحركة تسمى الحرارة وهي تخلق شكل من اشكال الطاقة تسمى الطاقة الحرارية. كلما زادت سرعة الحركة بين ذرات الجسم كلما زادة حرارة ذلك الجسم٬ وفي حال لمس سطح هذا الجسم فان هذه الذرات تنتقل الى الجسم الاخر وتزيد من حركة الذرات فيه وبذلك يتم الشعور بهذه الحركة على شكل الحرارة. وإذا كانت حركة الجزيئات او الذرات كبيرة جدا فإنها قد تمزق الروابط الكيميائية بين الجسم الاخر وهذا ما يسمى بالاحتراق. ويمكن للحرارة الانتقال في ثلاث طرق أولها٬ التوصيل الحراري Conduction وهو انتقال الحرارة من خلال التلامس بين المواد الصلبة فقط، ويختلف باختلاف نوع المادة وسماكتها. ثانيا٬ الحمل الحراري Convection وهو انتقال الحرارة والكتلة الى المادة السائلة او الصلبة. مثل غليان الماء. ثالثا٬ الاشعاع Radiation وهو انتقال الحرارة في شكل موجات مثل اشعة الشمس. حيث انها الطريقة الوحيدة التي يمكن من خلالها تسخين الاجسام في الفضاء.

يمكن تلخيص عملية انتاج الكهرباء بالعمليات التالية: الطاقة الكيميائية الموجودة في الفحم تتحول إلى طاقة حرارية٬ الطاقة الحرارية المخزونة في البخار تتحول إلى طاقة حركية٬ تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية لتحريك توربين٬ وتتحول الطاقة الميكانيكية للتوربين إلى طاقة كهربائية وتلك هي الطاقة الناتجة (انظر شكل ٢). هناك أنواع عديدة للمحطات الحرارية منها على سبيل المثال٬ المحطات البخارية: تستخدم التوربين البخاري. محطات الاحتراق الداخلي: تستخدم التوربين الغازي. محطات المفاعلات النووية: تستخدم الوقود النووي يورانيوم. محطات الحرارة الأرضية: تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية. محطات المخلفات: تستخدم المخلفات الصناعية كوقود. محطات الحقول الشمسية: تستخدم الحرارة الناتجة من اشعة الشمس.

ان أكثر الطاقات احتياجا في عصرنا الحالي هي الطاقة الكهربائية حيث انها من مقومات الحياة. ولأهميتها يتم تحويل انواع الطاقات المختلفة للحصول عليها٬ وهي بذلك تفقد ٨٠٪ من كفاءتها في مراحل التحويل. هكذا٬ وبعد معرفة أهمية هذه الطاقة والعمليات الناتجة قبل وصولها الينا٬ لا بد من الحفاظ عليها وعدم الاسراف في استهلاكها. وذلك يكون بتطبيق بعض الاستراتيجيات للحفاظ عليها واستدامتها وهو ما سنتحدث عنه في المقال القادم بإذن الله.

كلمات مفتاحية:

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload

شاركنا تعلقيك
قد يعجبك أيضاً
Please reload

مجلتنا الإلكترونية
مجانية . شهرية . إلكترونية
تابعنا على تويتر