وزاد استخدام النفط لكونه مصدراً نظيفاً ومرغوباً بيئياً أكثر من الفحم ؛ وبداً
بذلك استبدل الفحم في الصناعة وتوليد الطاقة بمصادر الطاقة الأخرى كلنفط
والغاز ويبين الشكل (3-1) النسب المئوية للطاقة المستخدمة في الولايات
المتحدة ؛ وهي أكبر دولة مستهلكة في العلم ؛ خلال 100عام ويلتحظ فيه
الانخفاض الكبير في استهلاك الفحم والخشب والارتفاع المتزايد في استهلاك
النفط والغاز وخاصة بعد الحرب العالمية الثانية
شكل (3-1): النسب المئوية للطاقة المستخدمة في الولايات المتحدة خلال القرن الماضي
ويتم حالياً استخدام مصادر الطاقة في أربعة مجالات رئيسية هي : لنقل ؛
والصناعة ؛ والسكن (دور منفردة وعمارات سكنية) ؛ والقطاع التجاري
(مكاتب؛ مدارس ؛ مخازن الخ) وإنّ جزءاً كبيراً من الطاقة المستهلكة
يُستخدم كحرارة وليس لإنتاج شغل ؛ ويُمثل نسبة مقدارها حوالي 5096 من
الطاقة المستهلكة كخسائر حرارية ؛ وأكثر ما يحدث ذلك عند محطات توليد
الطاقة الكهربائية حيث تساوي نسبة الضياع على شكل حرارة 64966 من الطاقة
المستهلكة (الداخلة) مقابل 3696 من الطاقة الكهربائية المنتجة أو المفيدة أي أن
الكفاءة تساوي 3696 فقط
4-1 مصادر الطاقة التقليدية
السنة
الدول العردبة
مجموع الدول
أمر بكا اللاذينية
أوروبا الغربية
الشزق الأوسط
إفر يقبا
آسيا والأشرق
لفهم الطاقة يجب معرفة مصادرها ؛ وحدودها ؛ واستخداماتها ولتكوين
سياسة جيدة وفاعلة تجاه الطاقة يجب أن نعرف كمية مصادر الطاقة ومدى
تعتمد على التقنيات المستقبلية لاستخراج هذه المصادر ؛ وأسعار الطاقة ؛
ونمو الاستهلاك
إن تقدير كميات الفحم أسهل من تقدير كميات النفط والغاز وذلك لكون حقول
النفط والغاز موجودة في مناطق متباعدة وعلى أعماق تتراوح من مئات
استكشاف مكلفة جداً والجدول (2-1) والشكل (4-1) يبينان الاحتياطي
النفطي العالمي واحتياطي دول المنطقة العربية على الترتيب ؛ إذ يتبين
واضحاً أن احتياطي الدول العربية من النفط كان 6436 مليار برميل في عام
8 ؛ وهذا يمثل أكثر من 6396 من الاحتياطي العالمي ؛ ومنه يمكن القول
أن الدول العربية وخاصة دول الخليج العربي ستبقى المصدر الرئيسي لتمويل
الطاقة في العالم
جدول (2-1) احتياطيات النفط الخام في الدول العربية ودول العالم الأخرى
(مليار برميل)
اجمالي العالم
* لا تسمل المكسبك
ملبار برمبل
بقيةَ دول العالم ا إجمالي لدول العربية ها
شكل (4-1): احتياطيات النفط الخام في الدول العربية وبقية مناطق العالم الأخرى
أما بالنسبة إلى الغاز الطبيعي فالوضع مختلف ففي الوقت الحاضر بلغ
احتياطي الدول العربية في عام 1998 ؛ وكما هو موضح بالجدول (3-1)
والشكل (5-1)؛ ما مقداره 32708 مليار متر مكعب ؛ وهو ما يعادل 2266 من
الاحتياطي العالمي
جدول (3-1) احتياطيات الغاز الطبيعي في الدول العربية ودول العالم الأخرى
(مليار متر مكعب)
السنة 1990 1995 196 197 1998
الدول العردية
الأخرى 481 1102 1381 1351 1379
مجموع الدول
أمر بكا اللاذينية 7159 7980 7909 8056 8002
أوروبا الشرقية 566 8144 363 82 67)'”
أوروبا الغربية 3598 617 6265 5م 6971
الشرق الأوسط 27862 4514 47 4507 4955
إفر يقبا 8580 10007 10218 1006 1035
أسيا والأشرق
الأقصى 8605 10190 10634 11149 10812
إجمالى العالم 10258 147735 141334 1193 12215
* لا تسمل المكسبك
مليار مت
مكعب
بقية دول لعالم 8# إجمالي الدول لعربية ها
شكل (5-1): احتياطيات الغاز الطبيعي في الدول العربية وبقية مناطق العالم الأخرى
إن إنتاج الدول العربية من إنتاج الطاقة الكلي في عام 1998 ؛ وكما هو مبين
بالجدول (4-1) والشكل (6-1) ؛ كان 306 مليون برميل مكافئ نفط يومياً ؛
وهو يمتل نسبة 17696 من مجموع الإنتاج العالمي وهذه النسبة ستزداد مع
مرور الوقت ؛ وسيزداد الاعتماد العالمي على مصادر الطاقة العربية ؛ حسب
ما هو متوقع ؛ عند النظر إلى كمية الاحتياطات الضخمة الموجودة في
المنطقة العربية من هذه المصادر
جدول (4-1) إنتاج الطاقة في الدول العربية والمناطق الأخرى
(مليون برميل مكافئ نفط يومياً)
السنة 1990 195 196 197 1998
الدول العردية
الأخرى 1-1 1:6 1:7 18 18
مجموع الدول
العردية 226 275 280 206 306
أمر بكا الااذبنية 68 86 932 98 100
أورويا الشرقية 374 21 280 272 :272
أوروبا الغرببة 1173 188 197 197 194
الشرق الأوسط 191 221 2249 240 253
إفر يقبا 98 108 113 118 117
إجمالى العالم 17 151 1706 1726 1737
* لا تسمل المكسبك
مليار برميل مكافئ نفط
9 بقية دول العالم ا إجمالي الدول العربية
شكل (6-1): إنتاج الطاقة في الدول العربية وبقية مناطق العالم
5-1 المشاكل الناتجة عن استخدامات مصادر الطاقة :
أ - ارتفاع حرارة مناخ الكرة الأرضية
معظم المشاكل الناتجة عن الاستخدام المتزايد لمصادر الطاقة التقليدية هي
مشاكل بيئية وأهمها ارتفاع درجة حرارة المحيط الذي نعيش فيه ويعتقد
معظم العلماء أن درجة الحرارة ترتفع بمعدل 03 درجة مئوية في كل عقد
وذلك نتيجة لزيادة تركيز بعض الغازات في الجو ويزعم بعض الباحثين
أن أكثر الغازات سبباً في رفع درجة الحرارة هو غاز ثائي أو كسيد
الكربون (ون0) الذي يتحرر نتيجة حرق الوقود التقليدي إلآآ أن هناك
نظريات حديثة تشير إلى أن الأشعة الكونية المرتبطة بدورة النشاط الشمسي
هي أحد الأسباب الرئيسية لارتفاع مناخ الأرض؛ وأن حرارته ستشهد
إن درجة حرارة المحيط تتحدد بواسطة عملية الموازنة بين الإشعاع القادم
من الشمس والإشعاع المنبعث من الأرض وبما أن الشمس هي أكثر
حرارة من الأرض (درجة حرارة سطح الشمس تقدر بحوالي 6000 درجة
مئوية) فإن الإشعاع المنبعث منها يكون بذبذبات عالية (موجات قصيرة) من
الضوء المرئي أما درجة حرارة سطح الأرض فتقدر ب15 درجة مئوية في
المتوسط ؛ وأن الإشعاع المنبعث يكون ذا ذبذبات قليلة (موجات طويلة) من
الأشعة تحت الحمراء فالتعادل بين الإشعاع الداخل والخارج يتكّر
بالامتصاص والانعكاس اللذين يحدثان في المحيط الخارجي فمثلاً تعكس
السحب التي تغطي المحيط جزءاً كبيراً من أشعة الشمس قبل أن تصل إلى
سطح الأرض ؛ وبهذا تنخفض درجة حرارة سطح الأرض كما أن هناك
غازات لها القدرة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء ومنها دون ذلك
فعلى سبيل المثال جزيئات الأوكسجين (0) والنيتروجين (:00 ؛ التي يتكون
منها معظم الغلاف الجوي (إذ تتكون كل منها من ذرتين فقط) لا تمتص
الموجات الطويلة ؛ ولكن معظم الجزيئات المعقدة كثاني أو كسيد الكربون
(0) والماء (01:0 وغاز الميثان (,011) وكربونات الفلورين (0105)؛
الحمراء وبصورة عامة فإن الجزيئات الأكثر تعقيداً لها قابلية أكثر على
الامتصاص من الجزيئات الأخرى غير المعقدة وزيادة تركيز الغازات
المعقدة في الجو تساعد على ارتفاع حرارة المحيط إذ تسمّى هذه الظاهرة
بظاهرة البيت الزجاجي 22:80 80100158ع:0) أو الاحتباس الحراري لأنها
تقوم بنفس عمل البيوت الزجاجية في حبس الحرارة داخل الحيز والغازات
وتوجد أنواع مختلفة من الوقود تنتج كميات متباينة من غاز ثاني أكسيد
الكربون بالنسبة إلى وحدة الطاقة المتحررة فالفحم عبارة عن كربون
وحرقه ينتج ثاني أكسيد الكربون أما عند حرق الغاز الطبيعي (الميثان)
فإن الناتج هو بخار ماء وثاني أكسيد الكربون ؛ وهو يبث كمية آقل من ثاني
أكسيد الكربون بالنسبة إلى وحدة الطاقة أما النفط فإنه يقع في الوسط بين
الفحم والغاز بالنسبة إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون لأنه يتكون من خليط
من الهيدروكربونات ؛ ولهذا السبب يتم حالياً التحول إلى استخدام الغاز
الطبيعي بدلا من الفحم والنفط في محطات توليد الطاقة الكهربائية بالرغم
من وفرة الفحم بكميات كبيرة وكانت نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في
المحيط الخارجي تساوي حوالي 280 جزءاً بالمليون قبل النهضة الصناعية
وذلك عام 1800 ميلادية لكن وصلت الآن إلى 350 جزءاً بالمليون ونصف
هذه الزيادة حدثت بعد عام 1960 ميلادية وإذا استمر انبعاث غاز ثاني
أكسيد الكربون بنفس الوتيرة فإن التركيز سيتضاعف في عام 2100 ميلادية
وتقدر زيادة معدل الانبعاث السنوي الحالي بمقدار 15 جزء بالمليون
سنوياً والغاز الآخر الرئيسي من غازات البيت الزجاجي (أو ظاهرة
الصوبة الحرارية) ؛ هو غاز الميثان (,011) الذي ينتج من احتراق الكتلة
الحيوية والفحم أو من تسرب الغاز الطبيعي المصاحب للنفط إلى الجوء
ويتحرر أيضاً من فضلات الحيواقات ؛ ومن تحلل المواد العضوية في
المستنقعات وحقول الرز فالتركيز الحالي لغاز الميثان هو 17 جزء
بالمليون ؛ وقد كان هذا التركيز حوالي 08 جزء بالمليون قبل النهضة
الصناعية علماً بأن غاز الميثان له القدرة على احتباس الحرارة بعشرات
المرات مقارنة بثاني أكسيد الكربون
مما ورد أعلاه يتبين أن النشاطات البشرية لها تأثير كبير في زيادة تركيز
غازات البيت الزجاجي في المحيط وقد تمت دراسة التوقعات المستقبلية
حول تأثير هذه الغازات على الظروف الجوية في المستقبل وتوصل بعض
العلماء بأنه في عام 2050 ميلادية يمكن أن يصل تركيز غاز ثاني أكسيد
الكربون أو الغازات الأخرى الموجودة إلى ضعف الكمية الحالية وذلك
سيسبب زيادة درجة الحرارة ما بين 15 إلى 45 درجة مئوية ومن
المحتمل أيضاً أن تزداد الأمطار ؛ ويقل التلج في البحار ؛ ويقل سقوط
الثلوج الموسمية أيضاً وسيكون لهذا تأثير على المناطق الزراعية في العلم
لأن ذلك سيزيد من مخاطر الجفاف الذي يعتبر أكبر المشاكل التي تواجه
الزراعة حالياً وسيكون هنالك أيضاً ارتفاع في مستوى ماء البحر الذي
سيؤدي إلى غمر مئات الآلاف من الكليومترات المربعة في المناطق
الأمطار الجمضيّة
من المخاطر الجانبية لحرق الوقود هو تساقط الأمطار الحمضية فبعض
الغازات التي تتحرر عند احتراق الوقود ؛ وبالأخص ثاني أكسيد الكبريت
وأكسيد النيتروجين ؛ تتحد مع الماء في الجو مكونة حامض الكبريتيك
وحامض النتريك ونتيجة لهذا فإن أي مطر يتساقط على منطقة ما ستكون
أجزاء الأبنية وصداً للمعادن
تستخدم الفحم وقوداً وتوجد عدة تقنيات يمكن استخدامها في هذه المحطات
لتقليل انبعاث ثاني أكسيد الكبريت والطريقة الشائعة الاستخدام هي امرار
الغازات الخارجة خلال خليط من كاربونات الكالسيوم والماء التي تمتص
الكبريت لإنتاج كبريتات الكالسيوم أو ما يسمى بالجبس وهذه الطريقة لها
مساوئ جانبية منها تقليل كفاءة إتتاج الطاقة الكهربائية ؛ وزيادة انبعاث غاز
ثاني أكسيد الكربون ؛ وزيادة كلفة الإنتاج وهنالك طريقة أخرى هي بدفع
الهواء خلال غرفة حرق الفحم وبوجود بعض الأحجار الكلسية
أما الغاز الآخر الذي يسبب الأمطار الحمضية فهو أكسيد النيتروجين
العالية وذلك نتيجة لوجود بعض المواد النيتروجينية في الوقود مثل الفحم
والخشب أو تتكون جزئياً بواسطة أكسدة النيتروجين في الهواء ويتحرر
أكسيد النيتروجين بكميات كبيرة من مكائن شاحنات النقل والسيارات ومن
ج - تلوث البحار بواسطة النفط
إن محطات توليد الطاقة الكهربائية ؛ ومصافي النفط ؛ والمصانع الكبيرة
يمكنها أن تكون أكثر الملوثات المنظورة ؛ وذلك بسبب روائحها المميزة
مسببات أخرى مثل نقل الوقود عبر البحار إن معظم الطاقة المصدرة من
الدول المنتجة تنقل بواسطة البحار والمحيطات إلى البلدان المستهلكة وقد
تطور أسلوب النقل وأصبحت الناقلات ذات سعة كبيرة جداً وبقطع النظر
عن الحوادث فإن هذه الناقلات تساهم بدرجة كبيرة في تلوث البحار إذ أنه
عند عودتها إلى مكان التصدير؛ بعد تفريغ شحنتها ؛ تملا بالماء لغرض
الموازنة ؛ وعند تفريغ الماء تخرج معه كمية من النفط المتبقي وبالرغم
من أن أساليب النقل في الوقت الحاضر أصبحت أكثر أماناً وضملاً فإنه عند
حصول حادثة ما سيكون التأثير كبيراً ففي الفترة ما بين 1970 و 1985
وقعت 186 حادثة تسرب في كل منها أكثر من 1300 طن من النفط وفي
عام 1989 تسرب من إحدى الناقلات 39000 طن من النفط وغطى مساحة
0 ميل مربع في ولاية الأسكا الأمريكية
د - _ الإشعاع والمخلفات النووية
كان من المتوقع أن تكون الطاقة النووية أحد المصادر الرئيسية في إنتاج
الطاقة الكهربائية ولكن هذا لم يتم بسبب المعارضة الواسعة التي تواجه
نصب هذه المحطات في مختلف أنحاء العالم هذه المحطات تنتج حالياً 666
من الطاقة الكهربائية في العالم وبعد حادثة تشرنوبل في الاتحاد السوفيتي
السابق عام 1986 أصبح نصب مثل هذه المحطات محدوداً ومن المشاكل
المتعلقة بمحطات الطاقة النووية أن المواد المستخدمة في الانشطار النووي
من السنين كما أن طرق التخلص من النفايات النووية غير مضمونة ؛
إشعاع نووي أيضاً وأن أخذ أقصى درجات الحيطة والحذر في عدم تسرب
الإشعاع أدى إلى استخدام أجهزة معقدة وعالية الكلفة ؛ ولهذا السبب فإن
كلفة إنشاء هذه المحطات أعلى من كلفة محطات توليد الطاقة بواسطة
الوقود ؛ وإن كلفة إنتاج الطاقة الكهربائية في هذه المحطات أعلى من
المحطات الاعتيادية
6-1 استمرارية توفر مصادر الطاقة :
إن وضع الطاقة في الوقت الحاضر يختلف عما كان عليه في العقدين
الماضيين فانخفاض الأسعار ؛ وتوفر كميات كبيرة من الوقود في الأسواق
أدّيا إلى الإسراف في استهلاك الطاقة ؛ وعدم الالتزام بترشيده ؛ وعدم
البحث عن مصادر جديدة