طاقة

الطاقة هي أحد مكونات الكون ويتم تضمينها في تكوين عناصره الرئيسية. يتميز بمرونته وقدرته على التحول والانتقال من شكل إلى آخر في ظل ظروف معينة. يمكن تحويل أحد أشكال الطاقة إلى شكل آخر يخدم غرضًا محددًا واستخدامًا مختلفًا.

هناك العديد من أشكال الطاقة، كالحرارية والكيميائية والنووية والمشعة والكهربائية والحركية وغيرها. تتميز بعض أشكال الطاقة بقدرتها على الحركة.

استخدامات الطاقة

يمكن استخدام الطاقة في شكلها الأساسي، ويمكن تحويلها من شكل إلى آخر، وعملية تحويل الطاقة إلى مكونات وأدوات تتطلب أحيانًا تعقيدًا، ويتم تحويل بعضها باستخدام طرق ووسائل بسيطة. تُستخدم البطاريات في معظم الأجهزة الحديثة وفي نطاق واسع.

لجأ العلم الحديث إلى استخدام طريقة تحويل الطاقة للحصول على الوقود اللازم، بعد أن أوشك مخزون الوقود الأحفوري على الانتهاء، حيث يتم استخدام الطاقة الشمسية، “أحد مصادر الطاقة المتجددة ومصدرها هو الشمس”، إنتاج قدر من الطاقة الكهربائية من خلال استخدام الألواح الشمسية المخصصة.

تتكون الألواح الشمسية من قطع زجاجية تستقبل ضوء الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية مباشرة، دون وسيط. حققت طرق تحويل الطاقة المستدامة نجاحًا كبيرًا في إنتاج جزء من الطاقة المستخدمة في العالم، حيث ينتج عن استخدامها ما يقرب من 5 ٪ من احتياجات العالم.

قانون الطاقة

الطاقة هي فيزيائي ممثلة بعلاقة رياضية خطية على النحو التالي e = mc ^ 2، الرمز e يوضح مقدار الطاقة، والرمز m هو مقدار كتلة الجسم المراد قياسه، وطاقته، والرمز c هي سرعة الضوء في الفراغ، وهي قيمة ثابتة. تقدر الكمية بإحدى الوحدات التالية جول، إرغ، كيلووات ساعة، حصان.

مصادر الطاقة

تأتي الطاقة من عشرات المصادر، منها ما يلي

  • الطاقة الطبيعية تصنف على أنها طاقة غير متجددة أو وقود أحفوري ممثلة بالغاز الحيوي والبترول بأشكاله المختلفة والفحم والصخر الزيتي. أكبر مشاكل وعيوب استخدام الوقود الأحفوري.

أما بالنسبة للطاقة المتجددة أو المستدامة فهي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر والطاقة الحرارية الجوفية، حيث تتميز بحمايتها للبيئة وعدم تعريضها لخطر التلوث ولكن إنتاجها صعب يتطلب الكثير. عناصر مادية وبشرية، ولها تكلفة عالية مقارنة بالوقود الأحفوري.

  • الطاقة الصناعية يتم إنتاجها بفضل استخدام العناصر الفيزيائية مثل نفايات المصانع والكائنات الحية، على سبيل المثال إنتاج الغاز الحيوي باستخدام النفايات الزراعية في ظل ظروف محددة.