|
||||||
انتظرونا قربيا باذن الله تعالى
التعديل الأخير تم بواسطة : نانو تكنولوجي بتاريخ 07-08-2014 الساعة 08:57 PM السبب: حرف غطء |
| اعلانات |
|
||||||
 |
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
مصادر الطاقة المتعددة
بسم الله الرحمن الرحيم حتى يكون الشرح واضح لكل الناس سواء العالم والمهندس والطالب والذي لايجيد سوى القراءة فسيتم باذن الله تعالى تبسيط الشرح ليتناسب مع كل الناس بكل مستوياتهم الفكرية المختلفة ٠ لنتعرف اولا على معنى الطاقة ثم مصادرها ثم العلماء الذين ساهموا فى اكتشافها قبل ان نبداء اذكركم بقول د والتر عالم الفيزياء الامريكي انكم لن تستطيعوا ان تفهموا الكهرباء تماما قبل ان تفهموا المعنى الكامل للمغناطيسية فان استطعتم ان تفهموا المغناطيسية وما تتضمنه من ظواهر واسرار وصفات فان الكهربائية ستكون من اسهل مايمكن فهمه لان المغناطيسية هى من اصعب العلوم شرحا وفهما وهى مصدر الطاقة والكهرباء واكثر من هذا اولا الطاقة الطاقة هي المقدرة على القيام بشغل أي إحداث تغيير، وهناك صور عديدة للطاقة، منها الطاقة الحرارية والضوء (وهو طاقة كهرومغناطيسية)، والطاقة الكهربائية ، وطاقة الرياح (وهي طاقة حركة) ، وطاقة الأشعة السينية وطاقة أشعة جاما ، وغيرها. تحول الطاقة كمية الطاقة الموجودة في العالم ثابتة على الدوام، فالطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم (قانون انحفاظ الطاقة)، وإنما تتحول من شكل إلى آخر. وعندما يبدو أن الطاقة قد استنفذت، فإنها في حقيقة الأمر تكون قد تحولت إلى صورة أخرى٠ فلا احد سيقول لك اننى استطيع ان اخلق طاقة من عدم او من لاشئ فلابد لها من مصدر سواء مصدر تقليدي او مصدر غير تقليدي وغير معروف للكثير من الناس وحتى العلماء ٠ هذا هو موضوع بحثنا من اين تاتى الطاقة الزائدة اللتى يمكن قياسها بالاجهزة الكهربية مثلا ٠ أنواع الطاقة طاقة الحيوان الطاقة الكيميائية الموجودة في الطعام بعد هضمه في الإنسان والحيوان طاقة حرارية الطاقة الحرارية في المحركات البخارية التي تحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة ميكانيكية. وهى الطاقة غير المتجددة نحصل عليها من باطن الأرض كسائل كما في النفط، وكغاز كما في الغاز الطبيعي، أو كمادة صلبة كما في الفحم الحجري. هذا معناه أننا نستعمل وقود الكتلة الحيوية. طاقة كهربائية في القرن 19 ظهر مصدر آخر للطاقة، وهو الطاقة الكهربائية ,والتي تعرف بالكهرباء ,ويمكن الحصول على الكهرباء من الطبيعة عن طريق الصواعق والاحتكاك وهذا صعب وغير مجدٍ اقتصادياً. الا ان العالم القدير نيكولاى تسلا كان ينظر الى طاقة الصواعق والبرق على انها من اكبر مصادر جمع الطاقة الكهربية والحرارية فى ان واحد وهذا كان من اهم اكتشافات القرت ال 19 فقد استطاع ان يحصل على اكثر من 700 براءة اختراع له فى هذا المجال ولا نعلم الكثير عنها لانه بعد وفاته تم التحفظ عليها ومنعها من الانتشار ٠ ويعود له الفضل فى اكتشاف المصباح الكهربي والذى استولى علي حق اختراعه العالم توماس اديسون وسجله باسمه وسرق حق اختراعه من نيوكلاى تسلا عندما كان يعمل فى مختبرات اديسون وقد وعده اديسون بان يعطيه جائزة تقدر ب 50.000دولار ان استطاع ان يقدم له اكتشاف فى عالم الاضاءة الكهرباء وعندما طالبه تسلا بعقه فى المال على الاقل فرفض ادييسون ذالك واستقال تسلا من العمل مع اديسون سارق اختراعه وبعد وفات تسلا قامت الحكومة الامريكية باعادة حق الاختراع للمصباح الكهربي الى نيكولاى تسلا احقاقا للحق وتخليدا لذكرى تسلا ويعود لتسلا الفضل فى اختراع الموجات اللاسلكية والراديوا والكهرباء المترددة اللتى نستخدمها الى اليوم طاقة نووية ثم ظهرت الطاقة النووية التي استخدمت في المفاعلات النووية، حيث يجري الانشطار النووي الذي يولد حرارة هائلة تولد البخار الذي يدير المولدات الكهربائية أو محركات السفن والغواصات. لكن مشكلة هذه المفاعلات النووية تكمن في نفاياتها المشعة، واحتمال حدوث تسرب إشعاعي أو انفجار المفاعل، كما حدث في مفاعل تشيرنوبل الشهير. وراح ضحية انفجاره الالاف الاشخاص والاطفال الى الان من التلوث النووى ٠ طاقة كهرمائية وطاقة كهرمائية التي تتولد من السدود.وقوة اندفاع المياه ٠ طاقة الرياح سواء فى انتاط الكهرباء كتوربينات الهواء ٠ او طواحين الحواء في هولندا لتوليد الحركة لطحن الحبوب طاقة المد والجزر تستغل طاقة المد والجزر لانتاج الكهرباء٠ طاقة كيميائية في البطاريات تستغل الطاقة الكيميائية في توليد التيار الكهربائي اوكذالك استخدام غاز الهيدروجين لانتاج الكهرباء فى سيارات الهيبريد الحديثة حيث يندمج مع غاز الاكسجين من الهواء مكونا بخار الماء منتجا للكهرباء لادارة محرك السيارة الكهربيى والانوار ٠ طاقة إشعاع تنتقل الطاقة الشمسية إلى الأرض كطاقة إشعاعية في صورة الضوء ، وهو موجات كهرومغناطيسية. كذلك تصدر النجوم طاقتها بصفة أساسية في صورة إشعاع. وهى من اهم انواع الطاقة فنحن نستغل الطاقة الضوئية للشمس فقط ولا نتستخدم الموجات الكهرومغناطيسية اللتى تضرب الارض ليل نهار بدون توقف وهذا المصدر اكبر من الطاقة الضوئية فى انتاج الكهرباء وهذا ما اثبته العالم نيكولاى تسلا ٠ ------------------------------------------------------------------------------------ مصادر الطاقة الطبيعية طاقة البترول وهو مصدر من مصادر الطاقة الأولية الهام للغاية (حسب إحصائيات الطاقة في العالم). البترول هو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيميائية، اللدائن.وهو المصدر الاساسي للتلوث فى العالم عند حرقه لتوليد الطاقة لسببين الاول انه يحرق المخزون الطبيعي من الاكسجين اللازم للتنفس ولا يمكن استعاضته مرة اخرى لان الغابات الللتى تنتج غاز الاكسجين تم ازالتها وتحولت الى مزارع ومساكن ٠ الثانى كمية الاكاسيد السامة اللتى يتمو انتاجها مع العادم للسيارات ومولدات الكهرباء وكل انواع المحركات الاخرى وخاصة انه بعد فترة من استهلاك تلك المحركات لايكتمل حرق الوقود فتزداد نسبة اول اكسيد الكربون السام ونسبة ثانى اكسيد الكربون ٠ وان امكن تلافى تلك النسبة من التلوث ان تك ادخال نسبة زيادة من بخار الماء مع الوقود فتنهى على عملية انتاج الغازات السامة والمسرطنة ٠ والبترول كان من الافضل استخدامه لانتاج متطلبات الحياة العادية من ملابس وسيارات واجهزة منزلية وحتى الاثاث المنزلى كله من الفيبر جلاس والبلاستيك ويوجد فى بعض البلاد منازل تبنى بالكامل من البلاستك الغير قابل للحريق وهو اقل تكلفة وانظف للبيئة ٠ طاقة الوقود الوقود له أنواع مختلفة من أهمها الوقود الأحفوري وهو الذي يشمل كل من النفط والفحم والغاز، والذي أستخدم بإسراف منذ القرن الماضي ولا يزال يستخدم بنفس الإسراف مع ارتفاع أسعاره يوما بعد يوم، مع أضراره الشديدة للبيئة. ومثله وقود السجيل وهو مثل النفط يكون مخلوط مع الرمال. هناك الوقود النووي وتحطه الكثير من المشاكل والقوانين الضابطة والتي قد لا تخلو من ازدواجية في المعايير وإجحاف بالسماح لاستخدامها على البعض، إضافة لخطورة استخدامها وتأثيرها السيئ على البيئة. طاقة شمسية الطاقة الشمسية هي الطاقة الأم فوق كوكبنا، حيث تنبعث من أشعتها كل الطاقات المذكورة سابقاً لأنها تسير كل ماكينات وآلية الأرض بتسخين الجو المحيط واليابسة وتولد الرياح وتصريفها، وتدفع دورة تدوير المياه، وتدفيء المحيطات، وتنمي النباتات وتطعم الحيوانات. ومع الزمن تكون الوقود الإحفوري في باطن الأرض. وهذه الطاقة يمكن تحويلها مباشرة أو بطرق غير مباشرة إلى حرارة وبرودة وكهرباء وقوة محركة. تعتبر أشعة الشمس أشعة كهرومغناطيسية، وطيفها المرئي يشكل 49% منها، والغير مرئي منها يسمى بالأشعة الفوق البنفسجية، ويشكل 2%، والأشعة تحت الحمراء 49%. ضوء الشمس الساطع يوفر الساقط من حوالي 1 كيلو وات لكل متر مربع عند مستوى سطح البحر. من هذه الطاقة، و 527 واط هو ضوء الأشعة تحت الحمراء، و 445 واط من الضوء المرئي، و 32 واط من الأشعة فوق البنفسجية وهناك طرق عديدة ومتنوعة للاسفادة من الطاقة الشمسية سنفرد لها موضوعا متخصصا باذن الله تعالى نظرا لمئات من الطرق والاخترعات فى مجال الطاقة الشمسية واللتى لانتستخدم منها الا نسبة لا تزيد عن 15%فقط من اجمالى مصادر الطاقة طاقة جسيم وطاقة شعاع يدخل في حسابات طاقة جسيم وطاقة شعاع ثابتين طبيعيين وهما c سرعة الضوء في الفراغ و h ثابت بلانك. يعتبر هذان الثابتان الطبيعيان من أهم الثوابت على الإطلاق لأنهما يحددان إلى جانب ثابت الجاذبية G والقوى الأساسية وكتلة الإلكترون وكتلة البروتون وشحنة أولية تكوين الكون كله من ذرات ونجوم ومجرات ومن كواكب ومن أرض نشأت عليها الحياة. وان استطعتنا ان ننتفهم لهذا المصدر من مصادر الطاقة فان 50% من الطاقة الحرة ستكون سهله الفهم وطريق التعامل معها وجمعها٠ طاقة جسم أو جسيم يتميز جسم أو جسيم بأن له كتلة. فإذا كانت كتلة الجسيم m وسرعته v تحسب طاقته طبقا للمعادلة :  تلك هي طاقة حركية جسم أو جسيم ، وتنطبق المعادلة على الأجسم الكبيرة مثل السيارة مثلا ، وكذلك على الجسيمات الصغيرة مثل الإلكترون ، (كل بحسب كتلته). (ملحوظة: ينجم عن سرعة الجسيم طاقة حركية يمكن حسابها طبقا للمعادلة أعلاه التي تعتمد على كتلة الجسم m وسرعته v. ولكن إذا شئنا معرفة الطاقة الكلية للجسم فلا بد من أخذ الطاقة المرتبطة بكتلة السكون للجسم أيضا. وتحسب طاقة كتلة السكون للجسم عن طريق معادلة أينشتاين التي تعطي تكافؤ الكتلة والطاقة :E == m. c  حيث c سرعة الضوء في الفراغ. أي أن الطاقة الكلية لجسم == m. c +  ويمكن حساب الطاقة الكلية لجسيم كالبروتون (أو لجسم كالسيارة) بالوحدات : جول =  وقد اكتشف العالم نيكولا تسلا ان هناك جسيمات بالغة الدقة اصغر من الالكترون والفوتون الضوءي تسير فى الفضاء بسرعات عالية جدا تمكنها من اخترق كل الاجسام المادية وحتى كوكب الارض نفسه ولها طبائع وخصائص غريبه تنظمها وتنظم طرق عملها وقد اكتشف عدة طرق لانتاج = وان صح التعبير = لاصطياد تلك الطاقة اللتى تسبح فى الكون كله مخترقة الارض وقام بعض العلماء بتفسيرها بان العالم نيكولاى تسلا هو اول من اكتشف النيترينو فى العالم قبل ان نجد مسمى علمى له ٠ طاقة شعاع يتميز شعاع بأنه موجة كهرومغناطيسية لها تردد وطول موجة. لحساب طاقة شعاع مثل شعاع الضوء ، نطبق معادلة ماكس بلانك:  حيث : هي طاقة الشعاع و تردده (بالهرتز)و h ثابت بلانك. تنطبق تلك المعادلة على كميع أنواع الأشعة مثل : أشعة راديوية وأشعة الميكروويف والأشعة تحت الحمراء وأشعة الضوء المرئي ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية وأشعة جاما. فكلها أنواع موجة كهرومغناطيسية. تلك هى نوع اخر من مصادر الطاقة الهامة جدا وقد اكتشفها الكثير من العلماء ومن ابرزهم العالم نيكولاى تسلا والعالم المهندس اى فيه جيري والعالم بيتر ليندمان والكثير ٠ ولها اجهزة متخصصة لانتاج الطاقة الكهربية بدون حدود مصادر الطاقة الكونية الطاقة المغناطيسية وللاسف لاتدرس على انها طاقة لانه ارخص انواع الطاقة فالمجال المغناطيسي يحتوى على مجال كهربي حوله ٠ وكل مجال كهربي يحتوى على مجال مغناطيسي حوله ٠ والمجالات المغناطيسية لاتسير فى خطوط مسقيمة كما نرسمها وانهما فى سرعات اضعاف مضاعفة لسرعة الضوء ومنها يتم خلق المادة والطاقة ومنها نجد مايسيمى طاقة البلازما والسديم فى الجرات الفضائية ومنها نجد الثقب الاسود الذي يستطيع تحويل المادة والكواكب الى مجال مغناطيسي يزيد من قوته فى ابتلاع والتهام المجارات فى الفضاء ٠ وفى نهاية عمر التقب الاسود فانه يفقد السيطرة على مجالاته المغناطيسية فتتضارب وتتشابك لتكون نهايته ونطلاق المادة والطاقة مثل البلازما منها وتخرج المادة فى صورة ذرات والكترونات وبروتونات و نيترونات ولكن يظل المجال المغناطيسي يحكمها فى خواصها من جاذبية وغيرها ٠ وعناك الكثير من المخترعين لهم محركات مغناطيسية ناجحة فى انتاج الطاقة الكهربية من تجاذب وتنافر المغناطيسات مع توفير فرصة الافلات عند اقتراب الاقطاب من بعضها البعض الطاقة المظلمة ي علم الكون، الطاقة المظلمة أحد الأشكال الافتراضية للطاقة التي تملأ الفضاء والتي تملك ضغطاً سالبا. وفق النسبية العامة، تأثير مثل هذا الضغط السالب يكون مشابها كيفيا لقوة معاكسة للجاذبية في المقاييس الكبيرة. افتراض مثل هذا التأثير هو الأكثر شعبية حاليا لتفسير تمدد الكون بمعدل متسارع، كما يشكل تفسيرا معقولا لجزء كبير من المادة المفقودة missing mass في الفضاء الكوني. وهذا هو بحر واسع جدا من الطاقة نعيش فيه وهو يحتوى على كل المجرات بداخله ٠ الأساس النظري للطاقة المظلمة تعتبر النظرية النسبية العامة هي أساس تطور الكون وتشكيله. وبالنسبة إلى تمدد الكون أو انكماشه فإن المادة تعمل على خفض سرعة تمدد الكون من خلال خاصية جاذبيتها. وبالنسبة للثابت الكوني (لأينشتاين) فإنه في صورته الموجبة يعمل على تسريع سرعة تمدد الكون. وما نشاهده من تسارع في تمدد الكون فيمكن تفسيره بالثابت الكوني. وطبقا لنموذج نشأة الكون المقبولة حاليا بين العلماء فيفترض وجود ثابت كوني ذو قيمة تختلف عن الصفر، ويعادل الثابت الكوني طاقة تسمى طاقة الفراغ وهي تلك الطاقة التي تعمل مضادة لقوى التجاذب بين المادة في الكون. وبعد أن اكتشفنا أن مكونات الكون من مجرات ونجوم ليست ابته في مواقعها، وإنما تبتعد عن بعضها البعض تحت تأثير تمدد الكون، فقد عدّل أينشتاين معادلته في النظرية النسبية العامة وافترض أن الثابت الكوني مساويا للصفر. وعلى الرغم من ذلك فإن بعض الأبحاث قامت بدراسة نماذج للكون ليتخذ فيها الثابت الكوني قيم تختلف عن الصفر، ومنها على سبيل المثال كون لاميتر Lemaître-Universum. وعليه فقد تم اثبات ان هناك طاقة بالكون وقيمتها ليست ثفر كما كان يحسبها اينشتاين وطبقا لنموذج الكون الذي يناقشه العلماء على أساس المشاهات أن الكون يتكون ينسبة 72% من الطاقة المظلمة ونحو 23 % من مادة مظلمة ونحو 5 % فقط من المادة المرئية الباريونية.واللتى منها المصادر الطبيعية للطاقة ٠ بالنسبة إلى ماهية الطاقة المظلمة فيحيطها الغموض، إلا أنه يعتقد أن ترايد سرعة تمدد الكون المشاهدة يعود على طاقة وضع لمجال غير متجه ويسمى هذا المجال غير المتجه مجال كوينتيسينس. ويختلف مجال الكوينتيسيسنس عن الثابت الكوني لأينشتاين في أنه قابل لتغيير في الزمان والمكان. ولكي لا يتراكم ولا يتخذ أشكالا بنائية مثلما تفعل المادة، فيجب أن يتصف هذا المجال بالخفة وطول موجة كومبتون طويلة. وهذا يعطى تفسيرا لتجربة العالم نيكولاى تسلا على الباخرة الحربية وتسمى تجربة فيلادلفيا عندما استخدم اشعاع لترددات معينع ادت لاختفاء الباخرة وظهورها فى مكان اخر يبعد مئات الكيلومترات عن مكان التحربة ووجد الكثير من البحارة قد تخللت اجسادهم فى الابواب الحديدية والارضيات وكلهم ماتو عقب التجربة اما فورا او بامراض السرطان من الاشعاع العالى الذى تعرضوا له ٠ طاقة الجاذبية الارضية وهى استخدام قوة الجاذبية الارضية وتحويلها الى طاقة ميكانيكية او الى طاقة كهربية وتعتمد على قوانين نيوتن والروافع وتستخدم كذالك فى الاجهزة الحديثة باستخدام الطفر على الماياة والسقوط بقوة الحاذبية لاسفل وعناك الكثير جدا من المخترعين قدموا اختراعات لهم فى هذا المجال منذ مائة وخمسون عاما والى الان طاقة التوتر السطحي وصلابة الماء وتستخدم قودة تماسك الماء عند ارتطامه بسرعات عالية جدا امام الاجسام فمن المعلوم ان الماء تحت الضغط العالى يستخدم في قطع المعادن ولقطاع كبير منها وتلك القوة المكتسبه من كمية الحركة المختزنة بالماء تستطيع انتاج الطاقة مثل السدود وبل تستخدم احيانا فى رفع الماء الى خزانات عالية ويستخدم الضغط النازل منها فى ادارة التوربينات مثل توربين العالم نيكولاى تسلا وسيتم التكملة باذن الله تعالى |
| احصائية الشكر والاعجاب - 1 شكراً, 0 عدم اعجاب, 1 اعجاب |
mohammedsarwat ( شكر العضو على هذه المشاركة )
mohammedsarwat ( أعجبته المشاركة )
|
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
|
العلماء الذين ساهموا فى كشف الطاقة الحرة
|
|
||||||
|
|
