تلخيص درس موارد الطاقة المتجددة علوم صف تاسع
موارد الطاقة المتجددة
خيارات الطاقة
1- يزاد حاجتنا للطاقة بزيادة عدد السكان
2- ويقل موارد الطاقة الغير متجددة لكثرة الاستهلاك
3- الطاقة النووية تنتج نفايات شديدة الخطورة
4- فتم تطوير مصادر الطاقة البديلة لسد حاجة البشر من الطاقة
الموارد المتجددة : يكون معدل إنتاجها أسرع من معدل استهلاكها
الطاقة الناتجة عن الشمس
الطاقة الشمسية مورد متجدد غير ناضب
1- لا تنتج إلا 1% فقط من الطاقة في العالم
2- تستخدم الخلية الكهروضوئية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة الضوئية تسمى أحيانا في الخلايا الشمسية
آلية عمل الخلايا الشمسية
1- تصنع الخلايا الشمسية
أ- من طبقتين من مادة شبه موصلة
ب- طبقتين من فلز موصل
2- واحدة من شبه الموصلة غنية بالإلكترونات الأخرى فقيرة بالإلكترونات
3- عند سقوط الضوء على المادة شبه الموصلة تنبعث منها منها الإلكترونات وتتدفق عبر الدائرة من المادة الغنية إلى المادة الفقيرة
4. كفاءة تحويل الطاقة الشمسية 7 - 11%
5- تكلفة إنتاج الطاقة الكهربائية من الشمسية عالية جدا
ثانيا :- أحواض القطع المكافئ
1- يتم فيه تركيز ضوء الشمس على حوض على أنبوب به مانع ماص للحرارة ( الزيت الصناعي )
2- يسخن ضوء الشمس المانع الذي يدور عبر غلاية
3- يتحول الماء إلى بخار يدير التوربين لتوليد الكهرباء
4- توجد أكبر محطة في صحراء موهافي في كاليفورنيا
ثالثا :- الطاقة الناتجة عن الماء
1- المياة المتحركة بسرعة كبيرة من أماكن إلى أماكن منخفضة تدير توربينا
2- يختزن الماء طاقة وضع جذبية هائلة عندما يحتجز أمام السد
3- يتدفق الماء من فتحات بسرعة هائلة
4- تتحول طاقة الوضع الجذبية إلى طاقة وضع ميكانيكية ثم إلى طاقة كهربائية
5- تسمى السدود الكهرومائية الطاقة الكهرومائية
1- هي الطاقة الكهربائية الناتجة عن طاقة الميكانيكية في الماء
2- غير ملوثة
3- مصدر حوالي 19% من الطاقة الكهربائية في العالم
4- تنتج تلك المحطات ضعفي الطاقة التي تنتجها محطات الوقود الأحفوري أو محطات الطاقة النووية
ممیزات محطات الطاقة الكهرومائية
1. الفاعلية
2. كمية الماء المحتحجز في المسطحات المائية
3- توفر الماء صالح للشرب وري المحاصيل
4- البحيرة مصدر للسياحة والأسماك
5- قلة التكلفة المالية
عيوب محطات الطاقة الكهرومائية
1- تخل بالأنظمة البيئية الطبيعية
2- هجرة الأسماك التي من المحيط إلى النهر وتمنع السدود تلك الهجرة فتقل الجماعة الأحيائية للأسماك
3- تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية يرفع درجة حرارة الماء فيؤثر على بيئة النبات والحيوان
4- ترسيب الرواسب خلف السد فيغير مجرى النهر
الطاقة الناتجة عن المحيطات
1- تتسبب قوة السحب الناتجة عن جاذبية القمر والشمس في حدوث تيارات المد والجزر
2- مع ارتفاع المد يدير الماء التوربين فتتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية
3- ثم يحتجز الماء خلف السد
4- مع انخفاض الجزر ينطلق الماء عائدا للبحر فينتج طاقة كهربائية
الطاقة الناتجة عن الأمواج
1- تستخدم تقنيات تخزن طاقة الأمواج
2- تخزن طاقة الأمواج في قنوات
3 - تدخل الأمواج إلى القنوات فتدير التوربينات
4- تتحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية
مميزات الطاقة الناتجة عن الأمواج
1- هي طاقة خالية من التلوث
2- فاعلية هذه المحطات مثل المحطات الكهرومائية
عيوب الطاقة الناتجة عن الأمواج في المحيطات
1- عدم توافر الأماكن التي يوجد فيها المد والجزر طوال العام
طاقة الرياح
يتم عن طريق طواحين الهواء تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية
1- عندما تهب الرياح تدير المروحة المتصلة بالمولد الكهربائي فيحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية
العوامل التي تتوقف عليها الطاقة الكهربائية الناتجة عن طاقة الرياح
1- سرعة الرياح العلاقة طردية
2- طول مدة هبوب الرياح العلاقة طردية
سلبييات طاقة الرياح
1. قلة عدد المواقع التي تتوفر فيها الرياح
2- لا يمكن تخزين طاقة الرياح دون البطاريات
3. الضوضاء الناتجة عن حركة طواحين الهواء
4- تشويه المنظر الطبيعي
5- إعاقة أنماط هجرة الطيور
ايجابيات طاقة الرياح
1- مولدات الرياح لا تستهلك موارد غير متجددة
2- غير ملوثة للبيئة
الطاقة الصادرة من باطن الأرض
1- تحول العناصر المشعة في لب الأرض الطاقة النووية إلى حرارية
2- تنتقل الطاقة الحرارية من لب الأرض إلى الوشاح والقشرة الأرضية
3- تعمل تلك الحرارة ( الحرارة الأرضية) على صهر الصخور
4- فتكون الصهارة :- وهي الصخور المصهورة بفعل الحرارة وموجودة تحت سطح القشرة الأرضية
5- الطاقة الحرارية الأرضية : هي الطاقة المخزنة داخل الصهارة
س : حدد العملية التي تحول الطاقة الموجودة في باطن الأرض إلى طاقة حرارية
عملية الانحلال الإشعاعي للعناصر المشعة داخل الأرض
6- الصهارة تكون تحت سطح القشرة الأرضية وإذا وجدت شقوق في القشرة فتسمح للصهارة بالتدفق لأعلى
7- فتسخن الصهارة المياه تحت السطح ويتدفق لأعلى ويضخ للمنازل للتدفئة
ثانيا :- محطات الطاقة الأرضية
تعمل لتحويل الطاقة الحرارية الأرضية إلى كهربائية
1- عندما تكون الصهارة قريبة من السطح
2- ترتفع درجة حرارة الصخور المحيطة
3- تسخن الماء الذي يضخ للأرض من البئر
4- يتحول الماء الساخن إلى بخار نتيجة ملامسة الصخور الساخنة
5- يدير البخار التوربين على السطح فيشغل المولد الكهربي
6- تبلغ فاعلية المحطات الأرضية 16%
مميزات محطات الطاقة الأرضية
1- تنتج مركبات كبريتية
2۔ قليلة التلوث
3- تضخ الماء المتكثف مرة أخرى للأرض لكي يساعد في استمرار تدفق الماء الساخن
عيوب محطات الطاقة الأرضية
يقتصر استخدامها على المناطق النشطة بركانيا
الوقود البديل
أولا: الهيدروجين
1- خلايا الوقود الهيدروجيني أهم البدائل
2- تعمل تلك الخلية مثل البطارية
3- تدمج الهيدروجين مع الأكسجين في الهواء التوليد طاقة كهربائية وماء وحرارة
السلبيات للهيدروجين كبديل للوقود الأحفوري
1- يتطلب الحصول على الهيدروجين طاقة كبيرة من المنطلقة من خلايا الوقود
2- تبني خلايا الوقود من بلاتين غالي الثمن
3- يوجد نقص في محطات التزويد بوقود الهيدروجين
4- صعوبة تخزينه
إجابات مراجعة القسم 3 صفحة 311
القسم 3 مراجعة
1. من الممكن أن يساهم استخدام مصادر الطاقة البديلة في تقليل اعتمادنا على الموارد غير المتجددة مثل الوقود الأحفوري، سيؤدی ذلك إلى بقاء إمداد الوقود الأحفوري لفترة أطول كما سيقلل من تأثير التلوث في البيئة.
2. يمكن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء في المنازل والشركات وأنظمة التبريد في السيارات والآلات الحاسبة وتشغيل الأقمار الصناعية أو المركبات الفضائية الأخرى.
3. يعتبر كل من الماء والرياح من الموارد المتجددة، تستخدم الطاقة الكهرومائية وطافة المد والجزر وطاقة الرياح الطاقة الميكانيكية لتشغيل المولد الكهربائي.
4. تقتصر الطاقة الحرارية الأرضية على المناطق النشطة بركانيا حيث تكون الصهارة قريبة من سطح الأرض.
5. تعتمد معظم مصادر الطاقة البديلة على الشمس؛ فالشمس هي مصدر الطاقة الإشعاعية المستخدمة في الخلايا الكهرو ضوئية أو الخلايا الشمسية، كما تساهم الشمس في تدفئة الغلاف الجوي و تنتج تيارات الرياح والماء التي يمكن استخدامها لتوليد طاقة الرياح وطاقة المد والجزر والطاقة الكهرومائية.
تطبيق مفاهيم رياضية
6 3.8 kW