كيف يمكن للبشرية تلبية احتياجات الطاقة لإدارة حضارة عالمية؟

الفحم والنفط والغاز الطبيعي (أو الغاز الناتج عن مدافن النفايات) وحرائق الأخشاب وتكنولوجيا خلايا وقود الهيدروجين كلها أمثلة على الوقود ، حيث يتم استهلاك المورد لإطلاق خصائص الطاقة الكامنة ، وعادة ما يتم حرقها لتوليد الحرارة الطاقة. قد يكون الوقود متجددًا (مثل الخشب أو الوقود الحيوي المتولد من منتجات مثل الذرة) أو غير متجدد (مثل الفحم أو النفط). ينتج الوقود بشكل عام منتجات ثانوية للنفايات ، يمكن أن يكون بعضها ملوثات ضارة.

تولد الأرض الكثير من الحرارة أثناء ممارسة نشاطها الطبيعي ، في شكل بخار جوفي وصهارة من بين أمور أخرى. ال الطاقة الحرارية الأرضية يمكن توليدها داخل قشرة الأرض وتحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة ، مثل الكهرباء.

ينطوي استخدام الطاقة الكهرومائية على استخدام الحركة الحركية في الماء أثناء تدفقه في اتجاه مجرى النهر ، وهو جزء من دورة المياه الطبيعية للأرض ، لتوليد أشكال أخرى من الطاقة ، لا سيما الكهرباء. تستخدم السدود هذه الخاصية كوسيلة لتوليد الكهرباء. يسمى هذا النوع من الطاقة الكهرومائية. العجلات المائية كانت تقنية قديمة استخدمت أيضًا هذا المفهوم لتوليد طاقة حركية لتشغيل المعدات ، مثل مطحنة الحبوب ، على الرغم من أنها لم تكن حتى إنشاء

الشمس هي المصدر الوحيد الأكثر أهمية للطاقة لكوكب الأرض ، وأي طاقة توفرها والتي لا تستخدم لمساعدة النباتات على النمو أو لتسخين الأرض تضيع بشكل أساسي. يمكن استخدام الطاقة الشمسية مع خلايا الطاقة الشمسية الفولتية لتوليد الكهرباء. تتلقى بعض مناطق العالم أشعة الشمس المباشرة أكثر من غيرها ، لذا فإن الطاقة الشمسية ليست عملية بشكل موحد لجميع المناطق.

يمكن لطواحين الهواء الحديثة نقل الطاقة الحركية للهواء المتدفق من خلالها إلى أشكال أخرى من الطاقة ، مثل الكهرباء. هناك بعض المخاوف البيئية المتعلقة باستخدام طاقة الرياح ، لأن طواحين الهواء غالبًا ما تصيب الطيور التي قد تمر عبر المنطقة.

تخضع بعض العناصر لتسوس إشعاعي. إن تسخير هذه الطاقة النووية وتحويلها إلى كهرباء هي إحدى الطرق لتوليد طاقة كبيرة. الطاقة النووية مثيرة للجدل لأن المواد المستخدمة يمكن أن تكون خطرة ونواتج النفايات الناتجة عنها سامة. إن الحوادث التي تقع في محطات الطاقة النووية ، مثل تشيرنوبيل ، مدمرة للسكان والبيئات المحلية. ومع ذلك ، تبنت العديد من الدول الطاقة النووية كبديل هام للطاقة.

في مقابل الانشطار النووي، حيث تتحلل الجسيمات إلى جسيمات أصغر ، يواصل العلماء دراسة الطرق الممكنة للتسخير الاندماج النووي لإنتاج الطاقة.

الكتلة الحيوية ليست في الواقع نوعًا منفصلاً من الطاقة ، بقدر ما هي نوع معين من الوقود. يتم إنتاجه من منتجات النفايات العضوية ، مثل قشر الذرة والصرف الصحي ومقاطع العشب. تحتوي هذه المادة على طاقة متبقية يمكن إطلاقها عن طريق حرقها في محطات طاقة الكتلة الحيوية. نظرًا لأن منتجات النفايات هذه موجودة دائمًا ، فهي تعتبر موردًا متجددًا.