إسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها وهو من العناصر الأساسية لبناء الدول وأهمها ، بالإضافة إلى كونه المحرك الرئيسي لمعظم الوسائل والمعدات من حولنا ولا يستطيع الإنسان الاستغناء عن دوره الأساسي في حياته ، ولكي يكتسب المتنوع. مصادر الطاقة ، لقد خاضت الحروب وهذا دليل كاف على أهميتها ، وبهذه الطريقة في جميع أنحاء هذا المقال من موقعنا على الإنترنت سنشرح دور العلماء في تطوير الطاقة وإسهاماتهم عبر التاريخ.
أهمية الطاقة
كانت مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها لا حصر لها منذ زمن سحيق ؛ وذلك لما لها من أهمية كبيرة واستخداماتها المتنوعة والمتنوعة في مختلف جوانب الحياة ، فالطاقة بمصادرها المختلفة أمر لا جدال فيه حول أهميتها ، حيث تعتبر الوقود الأساسي لجميع المعدات والمحركات في جميع أنحاء العالم. ، من تشغيل المصانع ووسائل النقل ، بالإضافة إلى كهرباء المنازل والشوارع المستخدمة لإضاءة الأنوار وتشغيل معدات المستشفيات وغيرها من الأشياء المهمة التي تعتبر الطاقة أساسها وبدونها لا أهمية لها ولكن يمكننا القول أنه بدون طاقة لا يستطيع الشخص التحرك أو أداء مهامه ووظائفه الجسدية ، فإنه يحتاج إلى تلك الطاقة المشتقة من الطعام الذي تحوله الخلايا إلى طاقة لتزويد الجسم بالطاقة اللازمة.
تاريخ الطاقة وإسهامات العلماء قديمًا
الطاقة هي إحدى خصائص المادة التي يمكن تحويلها إلى أحد الأشكال التالية من الحرارة أو الإشعاع أو الفعل ، كما تُعرف بأحد أشكال الوجود.يتكون الصقر من أشياء وطاقة ، لذلك يمكن تحويل الطاقة إلى الأمر والعكس صحيح ، ومنذ القدم كانت هناك إسهامات من العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها ، منها:
- ظهور كلمة الطاقة لأول مرة ككلمة مشتقة من اليونانية القديمة Energeia في أعمال الفيلسوف أرسطو في القرن الرابع قبل الميلاد ، تم إعطاء هذا المفهوم تعريفًا فلسفيًا واسعًا ليشمل حتى طاقة السعادة والمتعة.
- واقترح غوتفريد لايبنتس فكرة القوة الحية في نهاية القرن السابع عشر ، وعرفتها بأنها “حاصل ضرب كتلة الجسم ومربع سرعته” وافترضت أن الطاقة الحرارية تتكون من حركة عشوائية للأجزاء التي تصنع فوق تلك المواد.
- وفي عام 1807 م استخدم العالم توماس يونغ مصطلح الطاقة بدلاً من القوة الحية التي استخدمها ليبنيز سابقًا.
- وفي سنة 1829 م كلاهما غاسبارد وغوستاف كوريوليس استخدام كلمة الطاقة الحركية بالمعنى الحديث.
- كما فعل وليم رانكين في عام 1853 ، تمت صياغة مصطلح الطاقة الكامنة.
- تم وضع قانون الحفاظ على الطاقة في أوائل القرن التاسع عشر وهذا المصطلح ينطبق على أي نظام منعزل.
- وفي عام 1845 م اكتشف العالم العلاقة بين العمل الميكانيكي وتوليد الحرارة جيمس بريسكوت بول.
- وأدت كل هذه التطورات في النهاية إلى اكتشاف نظرية الحفاظ على الطاقة وهو اللورد كلفن ساعدت الديناميكا الحرارية في صياغتها على التطور السريع.
إسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها
كما ذكرنا في مقدمة المقال ، هناك محاولات ومساهمات عديدة من قبل العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها ، من أجل الوصول إلى مستوى التطور والسيطرة الذي وصلت إليه الطاقة وأشكالها المختلفة اليوم ، ومن بينها المساهمات هي كما يلي:
- قبل اكتشاف مصادر الطاقة المختلفة ، كان الاعتماد بشكل أساسي على الخشب كمصدر للطاقة بأشكاله البسيطة ، وبعد ذلك اكتشف العلماء طواحين الهواء واستخدامها في إنتاج الطاقة ، حتى بداية الثورة الصناعية ، والتي تطورت خلالها مصادر الطاقة. وتنوعت نتيجة مساهمات العلماء ، حيث تم الاعتماد على الفحم لتشغيل المحركات والمحطات ، وتم تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية.
- ولعل أهم ما ساهم به العلماء في مجال الطاقة وتطوره هو اكتشاف الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي أو الفحم والنفط ، وأصبح هذا النوع من الوقود أحد مصادر الطاقة الرئيسية كنسبة الاعتماد عليها في العالم وصلت إلى ما يقرب من 90٪ من الاستخدام.
- ومن هذه المساهمات توظيف الطاقة الشمسية واستخدامها المباشر وغير المباشر في كثير من الأمور ، مثل استخدامها في الطبخ أو تحويلها إلى طاقة كهربائية.
- كما استفاد العلماء من الطاقة الحرارية تحت الأرض ، وهي الطاقة الناتجة عن الجاذبية العالية للب الأرض واستخدامها في أشياء كثيرة.
- ومن الجهود الرائعة التي يبذلها العلماء في سبيل تطوير الطاقة استخدام غاز الهيدروجين والطاقة النووية في تشغيل السفن العملاقة والغواصات ، إضافة إلى إطلاق الأقمار الصناعية وسفن الفضاء وغيرها من الاستخدامات.
أبرز العلماء الذين أسهموا في تطوير الطاقة
هناك العديد من إسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها ، ولعل أبرز تلك الأسماء التي تركت بصمة في تطور الطاقة هي هذه الأسماء:
- جيمس بليث: حيث كان أول من صمم وابتكار طواحين الهواء التي تستخدم طاقة الرياح لتوليد الطاقة الكهربائية.
- جون ستيفنز: هذا العالم الأمريكي الذي صمم واخترع محرك الاحتراق عام 1798 م.
- إدموند بكوريل: العالم الذي ابتكر وصمم الخلايا الشمسية التي تولد الطاقة بالاعتماد على أشعة الشمس وصمم تحويلها إلى طاقة كهربائية واستخدامها في مختلف المجالات.
أنواع الطاقة ومصادرها
من مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها التعرف على مختلف أنواعها وصورها ومصادرها المستخدمة في كل شيء من حولنا ، ومن بين هذه الأنواع والمصادر ما يلي:
الطاقة المتجددة
هو ذلك النوع من الطاقة المتوفر من الطبيعة بشكل دائم ومستمر كالشمس والماء والهواء ، وهذا النوع له العديد من المزايا والخصائص أهمها أنه لا ينتج عنه أي تلوث أو مخلفات ضارة ، ولا تسبب أو تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري التي يعاني منها العالم مصادر هذه الطاقة هي كما يلي:
الطاقة الشمسية
تعتبر الطاقة الشمسية المصدر الأول للطاقة المتجددة التي عرفها الإنسان منذ القدم وما زلنا نستخدمها حتى يومنا هذا ، بحيث يتم الاعتماد على الحرارة المنبعثة من أشعة الشمس لتوليد الطاقة وتنفيذ جميع العمليات الحيوية المهمة لـ الكائنات الحية ، مثل النباتات التي تعتمد عليها في تنفيذ العمليات الحيوية وإنتاج الغذاء ، بالإضافة إلى استخدامها في العصر الحديث باستخدامها مع الألواح الشمسية ، ولكن لا يمكن استخدام هذه الطاقة أثناء الليل أو في المناطق الثلجية.
طاقة الرياح
تم استخدام هذه الصورة للطاقة منذ زمن بعيد من خلال تشغيل السفن والمراكب الشراعية ، بالإضافة إلى تشغيل طواحين الهواء ، من أجل استخدامها لرفع المياه أو لإضاءة الشوارع ، والعديد من الاستخدامات الأخرى ، ولكن هذه الطاقة غير متوفرة في جميع المجالات لأنها تحتاج إلى مناطق متطرفة ، بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن استخدام الرياح من المناطق السكنية نتيجة الضوضاء الشديدة التي تنتجها تلك التوربينات.
الطاقة الجوفية أو الحرارية الأرضية
من مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها اكتشاف الطاقة القادمة من الصخور المنصهرة في باطن الأرض ، وهذه الطاقة تزيد من درجة حرارتها ثلاث درجات لكل مائة متر تحت الأرض ، وهذا يتم استخراج الطاقة من خلال مرور الماء بين الصخور المتوهجة ، مما ينتج عنه بخار يتم التقاطه بواسطة مضخات مخصصة تحت الأرض ، ولهذا الغرض ، يتم استخدام هذا البخار لتحريك التوربينات التي تنشط المولدات.
الطاقة الكهرومائية
تنتج هذه الطاقة عن طريق تحريك الماء من خلال استغلاله في محطات توليد الطاقة الكهرومائية ، وينتج عن حركة الماء طاقة ميكانيكية تنتجها التوربينات ، وتتحول هذه الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية من خلال المولدات ، وهذا يحدث في معظم الطاقة الكهرومائية. السدود حول العالم ، وهذا أحد أشكال الطاقة البديلة التي لا ينتج عنها أي تلوث وتوافر بمرور الوقت.
الطاقة غير المتجددة
وهي النوع الثاني من الطاقة وهي مشتقة من العناصر الطبيعية أيضًا ، عدا أن تلك العناصر غير متجددة وغير مستمرة ، فكلما زاد الاستهلاك قل ، وتوجد معظم مصادرها في باطن الأرض منذ ذلك الحين. تشمل أشكال هذا النوع من الطاقة ما يلي:
النفط
أحد أنواع الوقود الأحفوري وهو على شكل صورة سائلة في باطن الأرض ، ويتم استخراجه من خلال الآبار عبر المنصات البترولية ، البرية والبحرية ، والتي تمتد لآلاف الأمتار في باطن الأرض. الأرض لاستخراج هذا الوقود الذي يمر بمراحل عديدة من التكرير حتى يتم استخدامه ، ويخرج لنا أخيرًا عدة مشتقات لذلك الوقود مثل البنزين والديزل وغيرها من المنتجات سواء كانت صلبة أو سائلة.
الفحم
هذا النوع موجود في باطن الأرض ويستخدم بحرقه للحصول على الطاقة ، ويتم استخراجه بطريقتين ، عن طريق التعدين السطحي أو التعدين الجوفي ، للحصول على الطاقة عن طريق حرقه ، إلا أن عمليات الاستخراج تعتبر من العمليات الخطيرة حيث يتعرض العمال للغازات السامة اثناء استخراجه.
الغاز الطبيعي
تم اكتشاف هذا النوع من صور الطاقة بناءً على مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها ، وهي من أنواع الوقود الأحفوري في باطن الأرض ، وتتكون من غاز الميثان ويتم استخراجه من خلال المرتفعات. ضغط الماء في باطن الأرض من أجل تكسير الصخور المحتبسة للغاز ، بالإضافة إلى استخدام أنواع من الأحماض من أجل إذابة الصخور غير القابلة للكسر ، فإنه يستخدم بعدة طرق وفي توليد الكهرباء أيضًا.
إسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها هناك الكثير ويصعب علينا سردها جميعًا ، لكن خلال هذا المقال ذكرنا أهمية الطاقة وتاريخها القديم ، ومساهمات العلماء القدامى والحديثين في تطويرها ، بالإضافة إلى ذكر مصادر الطاقة ومختلفها. أنواع.