مصادر الطاقة: أنواعها وخصائصها

الطاقة ومصادرها المتنوعة

تُعدّ الطاقة ضرورية للحياة الحديثة، وتأتي من مصادر متعددة. تُستخدم هذه الطاقة في مجالاتٍ واسعة، من توليد الكهرباء وتشغيل الآلات إلى التدفئة والطبخ، وتُعتبر مادة الوقود المحرك الرئيسي للعديد من هذه العمليات. غالباً ما تُنتج الحرارة اللازمة من خلال تفاعل الوقود مع الأكسجين، في حين أن الوقود النووي يُنتج الطاقة عبر عمليات الانشطار النووي أو الاندماج النووي.

أنواع الوقود بحسب مصدره

ينقسم الوقود بشكل أساسي إلى قسمين: وقود طبيعي وقود صناعي. يُشكل الوقود الطبيعي، المعروف أيضاً باسم الوقود الأحفوري، نحو ٩٠٪ من استهلاك العالم للطاقة. يتكون هذا الوقود من الغاز الطبيعي والنفط والفحم الحجري، وهي مواد تكونت في باطن الأرض عبر ملايين السنين تحت ضغط وحرارة هائلين من بقايا النباتات والحيوانات.

أما الوقود الصناعي، فيُنتج من معالجة المواد العضوية القابلة للاحتراق، مثل الخشب، فضلات الحيوانات، والنفايات، بالإضافة إلى مواد كيميائية مُعينة.

أنواع الوقود بحسب حالته الفيزيائية

الوقود الصلب:

يشمل الفحم الحجري بأنواعه المختلفة (الفحم تحت الحمري، اللجنيت، الأنثراسيت، والفحم الحمري). يستخدم الفحم الحجري بشكل واسع في توليد الكهرباء، وتدفئة المنازل والمباني. كما يدخل في إنتاج الطاقة اللازمة لتشغيل الآلات. من أنواع الوقود الصلب أيضاً البيومَاس (الكتلة الحيوية)، وهو وقود تقليديٌّ يُستخدم حتى اليوم في العديد من الدول النامية، مثل الأخشاب، قشر الشوفان، وقشر البندق. الخث أيضاً من الوقود الصلب، وهو عبارة عن مواد نباتية متحللة جزئياً تُستخرج من المستنقعات، تُجفف، ثم تُحرق لإنتاج الطاقة.

الوقود السائل:

أبرز أنواع الوقود السائل هو النفط الخام (الزيت الخام)، والذي يتراوح لونه من الأسود الداكن إلى البني المصفر. يُكرر النفط الخام لإنتاج العديد من مشتقاته، مثل الديزل، البنزين، والبارافين. يُستخدم البنزين بشكل رئيسي في تشغيل محركات السيارات، بينما تُستخدم الزيوت المقطرة الخفيفة في تدفئة المنازل والمباني الصغيرة. هناك أيضاً وقود سائل صناعي يُنتج من معالجة الغاز الطبيعي، الفحم الحجري، والرمال القارية، وصخر الزيت.

الوقود الغازي:

الغاز الطبيعي، يتكون أساساً من الميثان، يُستخدم في تدفئة المنازل، تزويد الصناعات بالطاقة، والطهي. كما يوجد الغاز الصناعي، والذي يُنتج من تسخين البيومَاس، النفط، أو الفحم الحجري لتحويلها إلى غاز. يمكن أيضاً إنتاجه من معالجة السماد الحيواني والمواد البيومَاسية باستخدام البكتيريا اللاهوائية، والتي تُنتج غاز الميثان.

الوقود النووي: طاقة هائلة من الذرات

يُنتج الوقود النووي الطاقة من خلال انشطار أو اندماج ذراته. اليورانيوم والبلوتونيوم هما من أهم العناصر المستخدمة في هذا النوع من الوقود، ويُستخدم بشكل رئيسي في توليد الكهرباء، وتزويد السفن والغواصات بالطاقة.