مصادر الطاقة البديلة والحد من تلوث الهواء

يعد استخدام مصادر جديدة للطاقة كالمصادر التي تعتمد على الهيدروجين او على الطاقة الشمسية او طاقة الأرض الحرارية او طاقة الرياح والأمواج من اهم الطرق للحد من تلوث الهواء في البيئة.

فيعد البترول وقوداً أقل تلوثاً للهواء من الفحم، إلا أن الغاز الطبيعي أقل تلويثاً للهواء من البترول، كما أن هناك مصادر جديدة للطاقة تكون أقل تلوثاً للهواء مثل الطاقة الكهرومائية حيث تولد الكهرباء من تربينات تديرها الشلالات المتدفقة من السدود المقامة على الأنهار، ومثل الطاقة الشمسية حيث تحول الطاقة الكهرومغناطيسية القادمة من الشمس إلى طاقة كهربائية من طريق مصفوفات من الخلايا الشمسية.

فالهيدروجين ورمزه الكيماوي (h₂) وهو غاز نظيف الاحتراق ويصلح بديلاً مستقبلياً عن النفط والغاز وما أشبه، وذلك لرخصه وتوفره وسهولة تحضيره حيث يفك ارتباطه بالاوكسجين في الماء عبر التيار الكهربائي او عبر التحليل الضوئي وأنه يتحول إلى سائل بدرجة حرارة 25 درجة مئوية، ويتحد مع الاوكسجين في الماء، ويستخدم حالياً في عمليات الاختزال وبعض أنواع المخصبات الزراعية ويحضر منه كل عام عشرة ترليونات قدم مكعب، ولكن العائق الأساسي لاستخدامه هو تكلفة تحضيره الغالية، فإن العملية الكهربائية اللازمة لإتمام التحليل مكلفة جدا إضافة إلى احتياجها إلى خزانات مقسمة إلى خلايا تكون تلقائية الانسداد ومنخفضة الحرارة.

أما الطاقة الشمسية وهي بديل آخر باعتبار نظافتها من الملوثات والنفايات المشعة ولا تحتاج إلى تكنولوجيا متطورة وأن بناء محطاتها تستغرق وقتاً أقل وتكلفة أقل. والكرة الأرضية تتلقى جزءاً من ملياري جزء من الطاقة الكلية التي تشعها الشمس في الفضاء والبالفة 86/ 103 ²³ كيلو واط، وذلك لصغر حجم الأرض بالقياس إلى الشمس ولبعدها الكبير عن الشمس -حيث تبعد 149مليون كيلومتر -ولو حولت الطاقة الشمسية إلى كهربائية لنتج عن ذلك نحو 4000 مليون كيلو واط ساعة في اليوم الواحد، وهي كمية تكفي لاحتياجات سكان الأرض مرات ومرات. ومن وسائل تحضيرها:

اولاً: -استخدام المرايا العاكسة او الشرائح المعدنية ذات السطح اللامع كالألمنيوم المصقول لتجميع ضوء الشمس.

ثانياً: -تجميع حرارة الشمس وامتصاصها.

ثالثاً: -البطاريات الشمسية عبر تحويل ضوء الشمس إلى تيار كهربائي محسوس وتستطيع هذه الطريقة تحويل 1000 واط من الضوء إلى 180 واط من الكهرباء.

أما طاقة الأرض الحرارية فهي بديل معتبر حيث يستفاد منها في الأماكن التي لم تصل لها الشمس او لم تهب فيها الرياح، وقد أنشئت محطات قوى حرارية أرضية تزيد قدرتها على 5600 ميجا واط على نطاق العالم. وتحصل السلفادور على 40% من احتياجاتها من حرارة الأرض الطبيعية، كما تحصل نيكاراجوا على 28% وكينيا على 11%.

أما البديل الرابع وهو طاقة الرياح والذي يتم توليد الكهرباء بواسطة طوربيدات ميكانيكية تدار بالمراوح المركبة فوق أبراج تقام في مناطق كثيرة من العالم، فعلى سبيل المثال توجد في مدينة كاليفورنيا الأمريكية 15000 آلة ريحية تنتج ملياري ونصف المليار كيلو واك ساعة سنوياً.

وطاقة الأمواج تكون عبر مبدأ ارتفاع وانخفاض الموج حيث تنتزع طاقة الموج الحركية وكذلك هناك بديل خامس هو التحليل الضوئي عبر استخدام الأجسام الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي كالبكتريا.

قانون البيئة المصري الذي يحدد الانبعاثات الغازية من المصانع

المادة 40 من القانون 4 لسنة 1994، والمادة 42 من اللوائح التنفيذية والملحق رقم (6) تتعرض للإنبعاثات الغازية الناتجة عن حرق الوقود. التشريعات المرتبطة بعمليات حرق الوقود تؤكد على:

• يحظر استخدام المازوت والمنتجات البتولية الثقيلة الأخرى والبترول الخام بالمناطق السكنية.
• ألا تزيد نسبة الكبريت بالوقود المستعمل بالمناطق الحضرية وبالقرب من المناطق السكنية عن 1,5%.
• يمكن الحد من الإنبعثات الغازية الناتجة عن الاحتراق عن طريق ضبط نسبة الهواء إلى الوقود، وتصميم غرف الاحتراق بشكل يسمح بحدوث الاحتراق التام للوقود، والتوزيع المتساوي للحرارة.
• المداخن التي ينبعث منها غاز ثاني اكسيد الكبريت ينبغي أن تصل إلى ارتفاعات مناسبة بحيث يتم تخفيفه قبل وصوله إلى سطح الأرض.
• تقام محطات توليد الطاقة والمصانع التي تستخدم أنواع الوقود التي تحتوي على تركيزات مرتفعة من الكبريت في مناطق تبعد مسافات كافية عن المناطق الحضرية وتراعي عند إنشائها الظروف المناخية في المنطقة (اتجاه الريح، الأمطار...) بحيث لا تصل الإنبعاثات الغازية إلى المناطق السكنية والمأهوله، والمناطق الزراعية، وموارد المياه الرئيسية.
• المداخن التي يصدر عنها انبعاث إجمالي للعادم بين 7000 و 15000 كجم في الساعة يتراوح ارتفاعها بين 18 و 36 متراً.
• المداخن الت يصدر عنها انبعاث إجمالي أكبر من 15000 كجم/ الساعة يجب أن يكون ارتفاعها أكثر من مرتين ونصف ارتفاع المباني المحيطة بها بما فيها المبنى الذي تخدمه المدخنة.

يوضح الجدول التالي الحدود التي يسمح بها القانون للإنبعاثات الغازية الناتجة عن احتراق الوقود.

جدول 2 -13: الحدود القصوى للأنبعاثات الناتجة عن احتراق الوقود بالغلايات

مواضيع ذات صلة

فروع علم البيئة

علم البيئة وعلاقتها بالعلوم الأخرى

الملوثات التي تدمر الغلاف الجوي

مصادر التلوث وتنقسم مصادر التلوث إلى قسمين هما

مشکلات التصحر وأسبابها

مفهوم التصحر

مفهوم الاتزان البيئي

أهمية اتزان النظام البيئي

النظام البيئي ومكوناته

الإسلام وعلم البيئة

ثقب الأوزون

أسباب تلف طبقة الأوزون