الفصل الثانى الإنسان والطاقة

الفصل الثانى
الإنسان والطاقة
الطاقة المتجددة
هى التى لا تتناقص مع استغلال واستهلاك الإنسان لها فهى مصادر غير فانية مثل الطاقة الشمسية - الرياح - مساقط المياه - أمواج البحر - والحرارةالأرضية
الطاقة غير المتجددة ( المستنفذه)
هى التى تتناقص كمياتها مع استهلاك الإنسان لها فهى مصادر فانيه مثل الفحم - البترول - الغاز الطبيعى
أولا : الطاقة المتجددة
[1] الطاقة الشمسية
بفضل الشمس تحدث دورة الماء فى الطبيعة ويتم إمتصاص 47% من الطاقة الشمسية بواسطة الغلاف الجوى المحيط بالقشرة الأرضية ومياه المحي لتتحول إلى حرارة تعطى الأرض التى نعيش عليها الدفء اللازم لاستمرارية الحياة.
*** تطور استخدام الإنسان للطاقة
قديما استخدمها فى تجفيف بعض المحاصيل الزراعية لحفظها .
حديثا استخدمها الإنسان فى تسخين المياة وتوليد الكهرباء وتشغيل الآلات .
تواجه الطاقة الشمسية عدة مشكلات فى بعض المناطق بسبب قلة الاشعاع الشمسى وعدم انتظامه
[2] طاقة الرياح :
قديما استخدمت فى إدارة طواحين الهواء لرفع مياة الآبار وطحن الحبوب الغذائية .
حديثا استخدمت فى رفع وتسخين وتبريد المياه ـ إزالة ملوحة المياه ـ توليد الكهرباء
استخدام قوة الرياح كأحد مصادر الطاقة المتجددة محدود بسبب عدم انتظام الرياح وعدم إمكانية توقع هبوبها
*** المناطق المناسبة لنجاح مشاريع طاقة الرياح
1-المناطق الواقعة على سواحل البحار . 2. قمم الهضاب والتلال . 3.المناطق القريبة من البحيرات .
4.المناطق التى يصل معدل سرعة الرياح فيها إلى 5م / ث أو أعلى .
[3] الطاقة المائية
هى الطاقة المستمدة من حركة المياه سواء بحار أو محيطات .
*** الطرق التى يتم إنتاج الطاقة المائية 1- إنتاجها من حركة أمواج البحار 2- من المد والجزر . 3- إنتاجها من الفرق بين درجات حرارة البحار والمحيطات .
4- إنتاجها من السدود والخزانات أو الشلالات .
أماكن وجودها الولايات المتحدة ـ بريطانيا ـ فرنسا .
[4] طاقة الكتلة الحيوية :
هى كتلة مجموعة من الكائنات الحية أو الميتة سواء نباتية أو حيوانية الموجودة على سطح الأرض والتى يمكن تحويلها لطاقة .
أنواع الطاقة ــ طاقة الخشب ـ طاقة القمامة ـ طاقة الكحول .
[5] طاقة الحرارة الجوفية للأرض
هى طاقة حرارية طبيعية مصدرها باطن الأرض المنصهر ويرجع وجودها لانحلال بعض العناصر المشعة مثل اليورانيوم ـ الثورنيوم .
أشهر الدول إعتماداً على هذه المصادر المتجددة: إيطاليا ونيوزيلندا والولايات المتحدة واليابان التى تتعرض إلى نشاط بركاني تستخدم أبخرته فى توليد الكهرباء
*** منافسة الكهرباء للفحم فى أواخر القرن التاسع عشر1- سهولة نقلها وتوزيعها 2- نظافة إستخدامها 3- عدم وجود تأثير ضار لها على البيئة
الطاقة النووية
*** لجأت كثير من الدول اليوم إلى البديل النووى
لتوفير حاجتها من الطاقة لأنها مصدر ثابت ومستقر على المدى البعيد.
*** تعمل الدول على تطويرانتاج الطاقة النووية
بسبب أزمة الطاقة التى شهدها العالم عام 1973 وإرتفاع أسعار البترول وإستمرار إرتفاع أسعاره
*** عدم إنتشار استخدام الطاقة النوية كمصدر لإنتاج الطاقة فى العالم
لأن توفير الطاقة النووية يعترضه عدة عقبات ومشكلات منها التكلفة العالية لإنتاجها - مشكلات فنية تتعلق بمدى كفاية الوقود النووى- مشكلات تلوث البيئة وكيفية التخلص من النفايات النووية .
الكهرباء النووية هى التى يتم توليدها من الوقود النووى وتعد الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتى السابق وألمانيا أهم الدول المنتجة .
ثانيا : الطاقة الغير متجددة
[1] الفحم
عبارة عن بقايا مواد نباتية دفنت وتحت ضغوط الرواسب تعرضت للضغط والحرارة ففقدت محتواها المائى فتكونت مواد كربوهيدراتية ترتفع فيها نسبة الكربون وتوجد فى الصخور الرسوبية .
أنواع الفحم
1- الانثراسيت أجود أنواع الفحم وأصلبها وترتفع به نسبة الكربون .
2- البيتومين : أكثر أنواع الفحم إنتشارًا وانتاجًا فى العالم ويستخدم فى صناعة فحم الكوك الذى يدخل فى صناعة الحديد والصلب .
3- اللجنيت : أردأ أنواع الفحم حيث تقل به نسبة الكربون وترتفع به نسبة الرطوبة
اضرار استخدام الفحم كمصدر للطاقة بالنسبة للبيئة
1- يصدر تراب اسود ضار بالرئه من مناجم الفحم 2- ينتج غاز الميثان المتفجر
3- يتجمع غاز ثانى اكسيد الكربون وترتفع درجة الحرارة عند احتراق الفحم
4- تحدث امطار حمضية تسبب تلوث البيئة وتنتج هذه الامطار من الكبريت المتصاعد عند احتراق الفحم
*** أماكن استخراجه ــ يتركز فى نصف الكرة الشمالى 91% .
القارات ــ آسيا ـ أمريكا الشمالية ـ أوروبا ــ 90% من إنتاج العالم .
أمريكا الجنوبية أقل قارات العالم إنتاجا
*** أهم الدول المنتجة
الصين ــ المركز الأول 28% وأهم مناطق الإنتاج كيلوان فى الشمال ـ زيتشوان فى الجنوب ـ حوض نهر الهوانجهو فى الوسط .
الولايات المتحدة المركز الثانى 25% وأهم مناطق الإنتاج حقول الإبلاش 66% من إنتاج الولايات المتحدة ويستخدم فى صناعة الحديد والصلب فى مدينة يتسيرج . وحقول الوسط 1/5 الإنتاج وحقول جبال روكي 3% وفحمها ردئ
الدول المستقلة عن الاتحاد السوفيتى المركز الثالث بنسبة 15% من الإنتاج العالمى وأهم مناطق مناجم الفحم فى الدول المستقلة عن الاتحاد
1ـ حقول الدونتز ــ 1/3 الإنتاج 2ـ حقل كزتتك ¼ الإنتاج .
3ـ حقل موسكو " تولا " 4ـ حقول جبال أورال
أهم دول الفائض : استراليا ـ الولايات المتحدة ـ جنوب أفريقيا .
*** لا يدخل فى تجارة الفحم الدولية إلا نسبة ضئيلة لا تتعدى 10 % من إنتاجه ؟
لأنه ثقيل الوزن يشكل حيزًا كبيرًا وتكلفة نقله عالية ومعظم الدول المنتجة دول صناعية.
[2] البترول
تكون نتيجة تحلل بقايا كائنات حية تحت ضغط الحرارة ويوجد البترول فى الصخور الرسوبية وتم إكتشافه عام 1807م فى الولايات المتحدة فى ولاية فرجينيا .
*** نجاح البترول فى منافسة الفحم كمصدر حديث للطاقة
1ـ أسهل وأرخص نقلا . 2ـ تعدد مشتقاته
3ـ قلة تلويثه 4ـ سهولة تخزينة
*** مراحل صناعة البترول
مرحلة الإنتاج استخراج البترول بحفر الأبار فى الصخور الرسوبية .
مرحلة النقل عن طريق الناقلات البحرية والأنابيب والسكك الحديدية والسيارات .
مرحلة التكرير تسخين البترول الخام واستخراج مشتقاته .
تكرير البترول هى مرحلة من مراحل صناعة البترول وتتم بالتسخين على درجات مختلفة من الحرارة فنحصل على مشتقات متنوعة مثل البنزين - الكيروسين - الديزل - السولار - زيوت التشحيم - المازوت .
*** إنتاج البترول فى العالم
*** القارات آسيا المركز الأول ولو أضفنا الدول المستقلة تصل لـ 50 % من الإنتاج العالمى .
أمريكا الشمالية 23% من الإنتاج ـ استراليا ـ أفريقيا ـ أمريكا الجنوبية 16% أوروبا 7% .
أهم الدول المنتجة 1ـ الدول المستقلة عن الاتحاد السوفيتى . المركز الأول وأهم حقولها :
1ـ حقول القوقاز 2ـ حقل الأورال ـ الفولجا 3ـ حقول سيبيريا وشرق بحر قزوين
وهذه الدول تمتلك نحو 40 معملا لتكرير البترول وينقل البترول عن طريق الأنابيب والسكك الحديدية والنقل المائى .
2ـ البترول فى الولايات المتحدة الأمريكية
احتلت المركز الثانى وأهم حقولها أ ـ حقول وسط القارة ــ 40% من إنتاج البترول . ب ـ حقول احل الخليج 25%
ج ـ حقول الأسكا د ـ حقول جيال روكى ـ الأبلاش ـ كاليفورنيا ـ حقول البحيرات العظمى .
3ـ البترول فى المملكة العربية السعودية
المركز الثالث يتركز الإنتاج فى إقليم الاحساء و أهم حقولها
حقل الغوار ــ أكبر الحقول مساحة و حقول الفاضلى والدمام و منيفة ـ السفانية ـ الخرسانية .
تصدير البترول 1. رأس تنورة 2. خط أنابيب إلى معمل سترة في البحرين 3. خط التابلاين : يصل حقول بترول السعودية بساحل البحر المتوسط عند صيدا وقد تعطل بسبب الحرب الأهلية فى لبنان












*** إنتاج المملكة العربية السعودية من البترول أقل بكثير من قدرتها ؟ لأنها الآن تحاول أن تضبط إنتاجها وفقا لها يتفق عليه فى منظمة الدول المصدره للبترول OPEC
منظمة الأوبك OPEC: تضم المصدره للبترول ويتلخص عملها فى المحافظة على أسعار البترول فى العالم بخفض الإنتاج فى حالة تدهور أسعاره .
-الغاز الطبيعي:
إما مصاحبا للبترول وإما فى حقول غاز كما هو الحال فى غرب سيبريا وجنوب الجزائر وشمال الدلتا فى مصر.
كانت الدول المنتجة للبترول تتخلص من الغاز المصاحب للبترول بحرقة ؟
نظرًا لعدم وجود طلب كاف عليه من ناحية وصعوبة الاستفادة به من ناحية أخرى
إستخدامات الغاز الطبيعى
توليد الطاقة فى محطات توليد الكهرباء كما يستخدم فى أغراض الطهو التسخين بالمنازل بالقاهرة الكبرى والإسكندريةويستغل الغاز الطبيعى فى مصنع سماد اليوريا بأبى قير بالإسكندرية وكوقود للسيارات و غلايات الماء
الإنتاج العالمى للغاز الطبيعى
تعد الولايات المتحدة والدول المستقلة عن الإتحاد السوفيتى سابقاً من أكبر منتجى الغاز الطبيعى فى العالم فهما ينتجان معاً نحو 65 % من الإنتاج العالمى للغاز.
*** تعد الجزائر من أكبر الدول العربية المنتجة للغاز الطبيعى يشاركها فى ذلك كل من المملكة العربية السعودية ودول الإمارات العربية المتحدة.بم تفسر بالرغم من أن الولايات المتحدة ثانية دول العالم إنتاجًا للغاز الطبيعى إلا أنها من الدول المستوردة له ؟ لأن الولايات المتحدة تستهلك كل إنتاجها بسبب التقدم الصناعى الهائل وتستورد من كندا ودول البحر الكاريبى ومن دول أمريكا الجنوبية