الكهرباء، الطاقة الكامنة وراء الثورة الصناعية

هل التعبير مألوف؟ إنه اسم عمل فني لراؤول دوفي، معروض الآن في متحف الفن الحديث في باريس وتم تكليفه بعرضه في جناح الكهرباء في المعرض العالمي لعام 1937 في باريس. لطالما اعتبرت اللوحة الأكبر في العالم. وهو يمثل تاريخ الكهرباء منذ القدم وحتى يومنا هذا، ويمثل في الجزء السفلي 110 من العلماء والمفكرين من أرخميدس إلى جيمس وات.

وقد لوحظت ظاهرة الكهرباء في وقت مبكر جدا. في حوالي عام 600 قبل الميلاد، وصف طاليس تأثيرات الكهرباء الساكنة والمغناطيسية. وفي القرن السابع عشر تم اكتشاف خصائص الكهرباء. في عام 1799، قام أليساندرو فولتا بتطوير البطارية الكهربائية. أعطى اسمه لوحدة قياس القوة الدافعة الكهربائية وفرق الجهد – الفولت (الرمز: V). شهد القرن التاسع عشر تسارع البحث. في عام 1831، اكتشف مايكل فاراداي أنه إذا كان التيار الكهربائي قادرًا على إنتاج مجال مغناطيسي، فإن العكس ممكن أيضًا: وبالتالي، عن طريق تحريك المجال المغناطيسي، يمكن إنشاء تيار كهربائي. بعد هذه الاكتشافات، اخترع البلجيكي زينوبي جرام الدينامو في عام 1868. وبعد أحد عشر عامًا، جلب مصباح توماس إديسون الكهربائي المتوهج طريقة جديدة لإنتاج الضوء. وفي نفس العام، بدأ تشغيل أول محطة للطاقة الكهرومائية في سويسرا.

ثم ظهرت مسألة نقل الكهرباء، وأول خط كهرباء عام 1883. ومن عام 1889، تم ربط سلك بطول 14 كيلومترًا بين شلالات جارود وبلدة بورغانوف في كروز (فرنسا). تم بناء أول خط للجهد العالي في عام 1891 بين لاوفن وفرانكفورت أم ماين في ألمانيا. تم أخيرًا حل الجدل الدائر حول نقل الكهرباء بالتيار المتردد أو التيار المباشر: مع خسارة 4٪ فقط، كان على خط التيار المتردد الجديد عالي الجهد أن يقرر مستقبل نقل الكهرباء. في نهاية القرن التاسع عشر، أصبح الإنتاج الصناعي للكهرباء ممكنًا وظهرت التطبيقات التقنية الأولى إلى الوجود: الإضاءة الكهربائية، والتلغراف، والهاتف. لقد بدأت الثورة الصناعية الثانية!

وانتقلت الكهرباء إلى العديد من المجالات مثل الصناعة والنقل بالسكك الحديدية وإنارة الشوارع قبل أن تصل إلى المنازل. وفي عشرينيات القرن الماضي، أتاح التوسع السريع للكهرباء إمكانية إنشاء شبكات الكهرباء في الدول الصناعية.

الكهرباء الخضراء: الطاقة المتجددة

تمثل الكهرباء الآن نسبة كبيرة من الطاقة المستهلكة في جميع أنحاء العالم. منذ التسعينيات، أصبح إنتاجها وأبحاثها حول ظاهرة الاحتباس الحراري موضوعات مهمة للمجتمع. والآن أصبح استقلال البلدان في مجال الطاقة واحترامها للبيئة موضوعاً للمناقشة العامة. وكان التوقيع على بروتوكول كيوتو بشأن تغير المناخ في عام 1997 سبباً في تعزيز الجوانب البيئية لسياسة الطاقة العالمية، وخاصة سياسة الطاقة في أوروبا.

يمكن إنتاج الكهرباء باستخدام عدد من المصادر المختلفة، وأكثرها شيوعًا هو المولد الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. غالبًا ما يتم الحصول على هذه الطاقة الميكانيكية من مصدر حراري، وغالبًا ما يكون مشتقًا من مصدر طاقة أولي (الطاقات الأحفورية أو النووية أو المتجددة). ويمكن أيضًا استخلاص الكهرباء ليس من مصادر ميكانيكية ولكن من الطاقة الهيدروليكية، وطاقة الرياح، والتفاعلات الكيميائية كما في البطاريات، أو الإشعاع كما هو الحال في الألواح الشمسية. إن الحاجة إلى توليد الكهرباء مع الحد من انبعاثات الكربون وتشجيع الطاقات المتجددة أصبحت الآن مصدر قلق رئيسي.

تؤكد ضمانات المنشأ أن الكهرباء قد تم إنتاجها من مصدر متجدد، مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية أو الكتلة الحيوية.

ويشكل إنتاج الكهرباء قضية رئيسية، وكذلك الحد من استهلاك الطاقة. يمكن أن يتم الحد من الآثار البيئية لاستهلاك الكهرباء أيضًا في مرحلة الإنتاج، إما عن طريق تقليل استهلاك الطاقة عن طريق المبادرات البيئية اليومية (عدم ترك الأجهزة غير المستخدمة موصولة بالكهرباء، وإطفاء الأنوار، وخفض التدفئة، وما إلى ذلك)، ولكن وأيضًا، بفضل ملصقات الطاقة، من خلال اختيار الأجهزة التي تستخدم كمية أقل من الكهرباء.