جميع الطرق المذكورة لتوليد الطاقة مثل بطاريات الماغنسيوم، والطاقة المائية الصغيرة، وطاقة المد والجزر، وطاقة الرياح لا تصدر ثاني أكسيد الكربون وغيرها من الغازات المسببة للاحتباس الحراري، لذا فهي تعتبر حلاً لمشكلة الاحتباس الحراري وتعتبر طرق توليد طاقة مستقرة ومستدامة. بالإضافة إلى ذلك، سيتم استخدام مصادر طاقة أخرى لتحقيق تنوع في الطاقة الطبيعية.
واحدة من هذه المصادر هي استخدام سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنابيب المفرغة لإنتاج الماء الساخن من حرارة الشمس، والتي تستخدم في الحمام والمطبخ. تتكون من قسم يجمع الحرارة وآخر يخزن الماء الساخن. في اليابان، يمكن أن تصل درجة حرارة الماء إلى 60-90 درجة مئوية في الصيف و حوالي 40 درجة مئوية في الشتاء.
بالإضافة إلى ذلك، يتم النظر في استخدام ألواح جمع حرارة الشمس. تسخن الألواح الشمسية الهواء إلى حوالي 50 درجة مئوية، الذي ينقل الهواء عبر الأنابيب لتدفئة المنزل بأكمله. نظرًا لأن هذه الأنظمة تعتمد على الطاقة الشمسية، فإن الاتجاه وزاوية التثبيت هامة. في اليابان، يكون الاتجاه المثالي هو الجنوب تمامًا، ويمكن الحصول على حوالي 80% من الكفاءة إذا كان الاتجاه هو الشرق أو الغرب. كما أن زاوية الأسطح المثلى هي بين 20-30 درجة. عند وضعها على الأسطح أو الأرض، قد يتطلب وضعها على الأسطح تعديل شكل السقف لزيادة مساحة جمع الحرارة.
تعتبر سخانات المياه الشمسية وألواح جمع الحرارة الشمسية بسيطة في التصميم لأنها تستخدم الحرارة مباشرة.
بعد ذلك، بالنسبة للإضاءة في الأماكن التي لا توجد بها أسلاك كهربائية، يتم النظر في استخدام توليد الطاقة من النباتات أو توليد الطاقة المائية الصغيرة جداً. توليد الطاقة من النباتات يشمل إدخال قطبين كهربائيين في الأرض للحصول على طاقة كهربائية ضعيفة. ومع ذلك، تكون الطاقة المولدة صغيرة جدًا، حيث تبلغ حوالي 1.5 فولت من كل قطب. تم إجراء تجارب لربط 100 قطب لتوليد طاقة تتجاوز 100 فولت، وكانت المواد المستخدمة في الأقطاب هي الماغنسيوم وفحم البنشان، مع عدم استخدام المعادن النادرة أو الموارد المدفونة.
كما تم تطوير مولد طاقة مائية صغير للغاية يمكن حمله بطول متر واحد، والذي يمكنه توليد الطاقة من فروق الارتفاع البسيطة (متر واحد) في الجداول، ويمكنه توليد 5 واط من الطاقة عند تدفق 10 لترات من المياه في الثانية.
في فنلندا، تُستخدم بطاريات الرمل أيضًا. يتم تخزين الكهرباء التي تُنتج من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح كحرارة في الرمل. الخزان العازل للحرارة يبلغ عرضه 4 أمتار وارتفاعه 7 أمتار، ويحتوي على 100 طن من الرمل. يتم استخدام هذه الحرارة لتزويد المناطق المجاورة، بما في ذلك تدفئة المباني وحمامات السباحة الساخنة. الرمل الذي يُسخن إلى أكثر من 500 درجة مئوية يمكنه تخزين الطاقة لعدة أشهر، ولديه عمر افتراضي يصل إلى عدة عقود. يمكن استخدام أي نوع من الرمل طالما أنه جاف وخالٍ من النفايات القابلة للاشتعال، وهذه التقنية قابلة للتطبيق في اليابان أيضًا. في فنلندا، يُقدر أن خزانًا لتخزين الرمل بارتفاع 25 مترًا وقطر 40 مترًا سيكون ضروريًا لتوفير الحرارة لمنطقة بها 35 ألف نسمة. كما أن بطاريات الرمل تتميز بتركيبها البسيط، حيث تتكون من أنابيب وصمامات ومراوح وعناصر تسخين كهربائية، مما يجعل تكلفة البناء منخفضة.
0 コメント