تقنية جديدة تشحن بطارية الموبايل بصوت مستخدمه

  طور تقنيون مادة يمكنها تحويل الصوت الي كهرباء لاستخدامها في الهواتف الجوالة والطرقات السريعة لتوليد الطاقة.

وتمكن فريق بحث في كوريا الجنوبية من تحويل أكسيد الزنك في مادة "كالامين" إلى مادة نانومترية تحول الموجات الصوتية إلى كهرباء.

وذكرت دراسة نشرت في صحيفة "جورنال أدفانسد ماتيريال" أن التقنية الجديدة بتحويل الصوت إلى كهرباء ستشحن الموبايل كلما تحدث مستخدمه، الأمر الذي يديم البطارية لوقت أطول.

وتبلغ شدة المحادثة الاعتيادية حوالي 60 ديسبيل "وحدة قياس الصوت" وقد ترتفع إلى 70 ديسبيل لكن التقنية الجديدة بحالتها الراهنة تحتاج إلى 100 ديسبيل لتحويل الصوت إلى كهرباء.

وأشار يون جونج بارك مؤلف الدراسة "كما هو الحال مع مكبرات الصوت التي تحول الإشارة الكهربائية إلى صوت يمكننا تحويل العملية بالعكس لتحويل الصوت إلى كهرباء".

ويمكن استخدام مادة تعرف باسم "بيزو الكتريكس" لحصاد الطاقة فهذه المواد تحول الطاقة الميكانيكية الي كهرباء مثل حال الكوارتز وسكر القصب وغيرها من المواد التي تتمتع بتلك المواصفات. لكن الجديد في الدراسة المذكورة هو أنه يمكن الحصول على كهرباء من هذه المواد ذاتها.

وقام يون جونج بارك بتوليد حقل من الأسلاك النانومترية من أكسيد الزنك، واحاطته بالكترودين ثم أطلق أصواتاً بشدة 100 ديسبيل باتجاه الحقل ليتولد تياراً كهربائياً ضعيفاً بشدة 50 ميني فولت.

ويستدعي الهاتف الجوال عدة فولتات للعمل أي أضعاف ما أنتجته التجربة المذكورة. وبالرغم من ذلك تعد تلك التجربة برهاناً على فعالية مفهوم تحويل الصوت إلى كهرباء ويتوجب إجراء المزيد من عمليات التطوير لتثمر بمنتجات يستفيد منها المستهلك في وقت قريب.

كيفية انتشار موجات البث الإذاعي

تعمل العديد من محطات البث الإذاعي ضمن نطاق الموجاتُ القصيرة. وفي البث الإذاعي تعرَّف الموجات القصيرة بأنها الموجات ذات الترددات التي تتراوح بين 15 و 30 ميجاهرتز. وتسمى المجالات الترددية للبث الإذاعي، حسب طول الموجة. فمثلاً، يسمى نطاق التردد (17,7-17,9) ميجاهرتز النطاق 16مترًا. والنطاقات الأخرى التي تستخدم الموجات القصيرة في البث هي النطاقات 11، 13، 19، 25، 31، 41، 49 م. وفي المناطق المدارية تستخدم النطاقات 60، 75، 90، 120م في البث الإذاعي، بينما تخصص الترددات الباقية لهواة الراديو، وأنظمة الاتصالات العسكرية، والملاحة البحرية والفضائية، وخدمات التلكس. وبسبب الانعكاس الذي يحدث في طبقة الغلاف الأيوني (طبقة في الجو تعكس موجات الراديو) يمكن للترددات القصيرة الانتقال إلى مسافات بعيدة، حيث يمكن القول إن هذا النوع من الترددات هو الطريقة الوحيدة للاتصالات في الأماكن غير المأهولة بالسكان من الكرة الأرضية.

البث بالموجات القصيرة. يشغل أكثر من ثمانين بلدًا في العالم محطات بث إذاعيِّ تعمل على الترددات القصيرة. وتختلف البرامج المذاعة بوساطة هذه المحطات عن تلك المخصصة للمستمعين المحليين، حيث توجه الأولى إلى مستمعين بعيدين جدًا. فالبرامج المتحدثة باللغة الوطنية تخدم المواطنين الذين يعيشون خارج أوطانهم، أو يعملون على متن السفن التجارية.

وتوجه البرامج التي تستخدم لغاتٍ أخرى، إلى أقطار معينة.فهيئة الإذاعة البريطانية العالمية مثلاً، لا تقتصر على البث باللغة الإنجليزية بل تتعدّى ذلك إلى لغات أخرى كالروسية والعربية والفرنسية والألمانية. وعلى هذا النمط نفسه تبث محطة صوت أمريكا برامج بلغات عديدة. وينطبق ذلك على محطات أخرى مثل إذاعة موسكو وإذاعة بكين وإذاعة الرياض وإذاعة القاهرة، وإذاعة عمان، وإذاعة أم درمان.

وتبث معظم محطات الموجات القصيرة على العديد من الترددات، والعديد من النطاقات الترددية، في الوقت نفسه، وذلك لكي تضمن استقبالاً مؤكداً لمستمعيها في أنحاء العالم كافة، حيث يستطيع المستمع في أوروبا، على سبيل المثال، التقاط محطة أمريكية قصيرة الموجة صباحًا، بشكل واضح على النطاق 19م ومساءً على النطاق 31م.

وتتكون البرامج المذاعة على الموجات القصيرة من الأخبار العالمية، والوطنية، والتعليقات، والمقابلات، والبرامج الثقافية، والمنوعات الأخرى. كما تستخدم في بعض الأحيان لأغراض تعليمية، مثل تعليم اللغة الإنجليزية من محطة هيئة الإذاعة البريطانية. ويلاحظ أيضًا أن محطات الموجات القصيرة لا تبث العديد من البرامج الموسيقية؛ نظرًا لكون الاستقبال يتأثر بالتداخلات والظروف الجوية، ولذا فإن نوع هذا الاستقبال ليس نقيًا بدرجة عالية.

ومن التطبيقات الأخرى للموجات القصيرة، استخدامها لأغراض الدعاية السياسية، كما حدث خلال فترة الحرب الباردة. فقد قامت بعض الحكومات في أوروبا الشرقية ـ خاصة التي تسيطر فيها الدولة على إذاعتها ـ بالتشويش على الدول الغربية، إلا أنه تم إيقاف ذلك أثناء الثمانينيات من القرن العشرين.مستقبلات الموجات القصيرة. للعديد من أجهزة الاستقبال نطاق واحد أو أكثر من الموجات القصيرة، بالإضافة إلى نطاق تضمين التردد ونطاق الموجة المتوسطة لتضمين الاتساع. ولأن الموجات العاملة في نطاقات الموجات القصيرة مكتظة، فإن عملية الموالفة لاستقبال تردد معين تكون صعبة للغاية، حيث تكون ترددات الموجات القصيرة قريبة بعضها من بعض بحيث يفصل بين تردد وآخر (5) كليو هرتز فقط. ويؤدي هذا في كثير من الأحيان إلى سماع محطتين في آن واحد. وللتغلب على هذه الظاهرة تُصَمَّم مستقبلاتٌ للموجات القصيرة، تدعى بالمستقبلات الاتصالية، ذات حساسية أعلى بكثير، تمكن المستمع من انتقاء محطات ضعيفة متجاورة على مفتاح الانتخاب.

وتمكن بعض أجهزة الاستقبال المتطورة المستمع من التحكم في الاختيار أو في عرض النطاق. فزيادة عرض النطاق تُحسِّن من جودة الصوت المستقبل، إلا أنها تجعل الفصل بين محطة وأخرى أكثر صعوبة. ويتوافر في مستقبلات الموجات القصيرة جهاز لضبط الموالفة الدقيقة (وهو قابض موالفة يسمح بالموالفة على مدى تردد ضيق) يسمح بموالفة أكثر سهولة لمحطات البث. وتُزوَّد بعض مستقبلات الموجات القصيرة بمقياس شدة الإشارة أو مؤشر الموالفة ودائرة تحذف أو تقلل من التشويش الناتج عن التداخل.

وتستخدم مستقبلات الموجات القصيرة سلكًا أو هوائيًا مقرابيًا على هيئة قضيب يوضع خارج الجهاز، حيث لا تستطيع هوائيات الفريت الموضوعة داخل مستقبلات الموجات الطويلة والمتوسطة التقاط البث بالموجات القصيرة. 

وقد ظهرت حديثًا في الأسواق مستقبلات ذات قدرة على الموالفة بشكل رقمي. وتزود هذه الأجهزة آليًا بلوحة إدخال رقمية شبيهة بتلك الخاصة بأجهزة الهاتف، ذات المفاتيح المرقمة، وما على المستمع إلا إدخال رقم يمثل التردد المراد الاستماع إليه، حيث يظهر هذا الرقم على شاشة إظهار صغيرة مصنوعة من بلور سائل. ويمكن تخزين عدد من الترددات في ذاكرة جهاز الاستقبال، بحيث يمكن استدعاء أي منها حسب رغبة المستمع، بالضغط على رقم. فبإمكانك، على سبيل المثال، تخزين الترددات في نطاق ترددات مختلفة للمحطة نفسها، وتختار بسرعة نطاق الموجة الذي يعطي أفضل استقبال ممكن لتلك المحطة.

ويعتمد استقبال الموجات القصيرة على عدة عوامل تتعلق بالغلاف الأيوني. فالموجات الطويلة تنعكس بشكل أفضل أثناء الليل، بينما تنتقل الموجات الأقصر (10-20م) إلى مسافات أبعد خلال النهار. ويفسر هذا القدرة على استقبال المحطات البعيدة خلال أوقات محددة من اليوم.

يؤدي النشاط الشمسي دورًا مهمًا في الاستقبال بعيد المدى. فخلال فترة النشاطات الشمسية العظمى، يعكس الغلاف الأيوني الموجات بشكل أفضل ويزداد عدد المحطات البعيدة الممكن استقبالها. ولكن العواصف المغنطيسية الناجمة عن الوهج الشمسي تؤثر على الغلاف الأيوني، ويحجب أحيانًا استقبال الموجات القصيرة كليًا.

كيف تعمل النانوتكنولوجي؟

كيف تعمل النانوتكنولوجي؟

في القرن العشرين بلغت مساحة شركة هنري فورد لتصنيع السيارات حوالي 8000 متر مربع في ولاية ميتشيغن الأمريكية.  استخدمت كل هذه المساحة لتصنيع السيارات على مسار طويل طوله 144 كيلومتر ليتخصص كل جزء من هذا المسار في مرحلة من مراحل تصنيع وتجميع السيارات.  واعتبر هذا المصنع من اكثر مصانع السيارات كفاءة، حيث كان يمتلك أكبر 

مساحة مخصصة للعمل.

ترس ذري يمثل Nanogears

عصر التلفزيون والكمبيوتر والطائرة من أهم مظاهر التطور في القرن العشرين ولكن عصر النانوتكنولوجيا هو المستقبل الذي ينتظرنا بكل ما يحمل من تكنولوجيا لها ميزاتها ومخاطرها.

إن النانوتكنولوجيا هو اسم كبير يخفي في طياته العديد من مواضيع البحث العلمي التي تتعامل مع الأجسام التي بحجم النانومتر (النانومتر هو جزء من البليون متر اي ان النانومتر هو 1/1000,000,000 متر)،  في هذه المقالة من تفسيرات فيزيائية سوف نلقي الضوء على هذه التكنولوجيا الجديدة.

ما هي التكنولوجيا النانوية

 

 في هذه الصورة نلاحظ وجود ترس لجزء من محرك نانوتكنولوجي بحجم حبيبة غبار وفوقه حشرة وهذا يوضح أن العلماء يستطيعون صنع آلات صغيرة بصغر حبيبة الغبار! (حجم حبيبة الغبار يوازي حجم ربع نقطة عادية على الصفحة) هذا المثال جزء فقط مما يمكن لهذه التكنولوجيا أن تحقق.

أصل مصطلح التكنولوجيا النانوية أو النانوتكنولوجي

تم إدخال مصطلح التكنولوجيا النانوية لأول مرة عام 1974 وذلك من قبل الباحث الياباني نوريو تانيغوشي عندما حاول بهذا المصطلح التعبير عن وسائل وسطرق تصنيع وعمليات تشغيل عناصر ميكانيكية وكهربائية بدقة ميكروية عالية. أما البوابة إلى عالم الذرات فقد تم فتحها عام 1982 عن طريق الباحثين السويسريين جيرد بينيغ وهاينريش رورير، حيث قاما بتطوير الميكروسكوب الأكثر دقة من أجل مراقبة الذرات وإمكانية التأثير بها وإزاحتها وبعد إنجازهما المشترك بأربع سنوات 1986 حصلا على جائزة نوبل. في عام 1991 اكتشف الباحث الياباني سوميو ليجيما الأنابيب النانوية المؤلفة فقط من شبكة من الذرات الكربونية وبالقياس تم الحصول على مقاومة شد أعلى من مقاومة شد الفولاذ بعشرة مرات وأكثر قساوة واستقراراً من الماس بمرتين على الأقل. إن الطلب على المنتجات النانوية آخذاً بالازدياد والنمو، ففي عام 2001 بلغ معدل الإنفاق العالمي على المجال النانوي حوالي 54 مليار يورو، هذا وتشير التوقعات بأن هذا المبلغ سوف يتضاعف أربعة مرات حتى عام 2010.

البناء باستخدام الذرات

مجموعة تروس ذرية تستخدم في تصنيع الآلات الناتوية

تعتمد التكنولوجيا النانوية على التشبيك والتنسيق بين العلوم البيولوجية والفيزيائية والكيميائية والميكانيكية والإلكترونية وعلم المواد وتقنية المعلومات وذلك من أجل دراسة الهياكل البنائية للمادة الحية واللاحية، وكما حدث في القرن العشرين من تبدل في حياة الشعوب كنتيجة لثورة المعلومات والاتصالات بدأت علائم تبدل جذري جديد بالظهور بفعل التطور الهائل في مجال التكنولوجيا النانوية والبيولوجية والنانوبيولوجية والميكروية والبصرية.

هناك ثلاثة مراحل للوصول إلى مواد واجهزة والات مصنعة بالتكنولوجيا النانوية هي:

(1) العلماء عليهم ان يتمكنوا من التأثير والتحكم بكل ذرة من الذرات المكون للمادة، وهذا يعني تطوير طريقة للامساك بالذرة وتحريكها إلى المكان المطلوب، وفي الحقيقة تمكنت شركة IBM في العام 1990 من كتابة اسم الشركة على بواسطة ترتيب 35 ذرة من ذرات عنصر الزينون على سطح بلورة من النيكل واستخدموا علماء شركة IBM في ذلك جهاز الميكروسكوب الذري atomic force microscopy

صورة تحت الميكروسكوب الالكتروني لكلمة كتبت بذرات الزينون

(2) المرحلة الثانية وهي تطوير ألات نانويةتسمى المجمع assembler، تبرمج مسبقاً لتتحكم في الذرات والجزيئات،وحيث أن مجمع واحد يحتاج إلى الاف السنين ليصنع مادة من نوع واحد من الذرات لذلك فإن المطلوب هو ملايين من هذه المجمعات تعمل مع بعضها البعض لتصنع جهاز أو ألة أو مادة.

(3) ليتمكن العلماء من تطوير ملايين المجمعات فإن أجهزة نانوية تسمى المستنسخات replicators تكون مبرمجة لتبني هذه المجمعات.

نستنتج مما سبق أن التكنولجيا النانوية تحتاج إلى بلايين من المستنسخات لبناء البلايين من  المجمعات وهذه لن يزيد حجمها عن مكعب بحجم 1 ميليمتر مكعب والتي بدورها تتحكم في الذرات.

هذا كله لن يرى بالعين المجردة وهذا يعني أن أيدي عاملة من نوع جديد بانتظارنا!

بعض تطبيقات التكنولوجيا النانوية

(3) تمكن علماء ألمانيون من اكتشاف وسيلة نانوية جديدة بغية حفظ المخطوطات القديمة وحمايتها من التلف وتأثير العوامل الخارجية.

(4) في عالم الميكانيك الهندسي حقق الباحثون نتائج مذهلة في مجال السيطرة على عمليات الاهتراء والصدأ والتآكل الميكانيكي والكيميائي، وكذلك في مجال التغلب على الاحتكاك الميكانيكي حيث أنه سيتم الاستغناء عن مواد التزييت والتشحيم، وهذا ما يساعد على إطالة عمر الآلة وزيادة كفاءتها.

(5) في مجال صناعة السيارات تم استخدام طرق ومواد نانوية جديدة في مجالات الطلاء والتغليف والعزل والمساهمة في تخفيف وزن السيارات وزيادة صلادتها وبالتالي تخفيض مصروفها من الوقود. وهناك العديد من الأبحاث في مجال تطوير وتصنيع عجلات السيارات والتي ستكون لها خاصية التلاؤم الأتوماتيكي مع ظروف الطقس وطبيعة الأرض والعوامل الخارجية الأخرى.

(6) تمكن الباحثون الألمان من تخزين المعلومات في ذرات قليلة وقراءتها، وإذا ما استمر النجاح في هذا الاتجاه فإنه سيصبح قريباً من الممكن تخزين كل ما تم إنتاجه من الأدب العالمي على رقاقة بحجم الطابع البريدي.

(7) لقد فتحت التكنولوجيا النانوية آفاقاً جديدة في المجال الطبي والجراحي، هناك دراسات عديدة من أجل تطوير روبوتات نانوية والتي يمكن إرسالها إلى الجسد للتعرف على الخلايا المريضة وترميمها وكذلك للتعرف على محرضات الأمراض ومعالجة الأمراض المستعصية والأورام الخبيثة.

       

إن الأمثلة التي تم طرحها فيما سبق لا تشكل سوى غيض من فيض تطبيقات التكنولوجيا النانوية والتي بدأت برسم ملامح المستقبل القادم.  وما زالت تتسرب من وقت لآخر، معلومات عن مشروعات طموحة تجري في بعض مراكز البحوث بالعالم، منها فكرة لبناء محركات في 

  

توليد الطاقه الكهربائيه من مخلفات النخيل!!

قررت ماليزيا تنفيذ مشاريع الكتلة الحيوية باستخدام النفايات من صناعة زيت النخيل لانتاج الطاقة الكهربائية وفقا لرئيس وزراء ماليزيا محمد نجيب عبدالرزاق.

وقال عبدالرزاق في تصريح امس, ان المواد الخام من نفايات نخيل الزيت تستخدم ايضاً لاستخراج منتجات اخرى مثل السكر واللقاحات.

وبين ان شركات التكنولوجيا من الولايات المتحدة الامريكية ذات القدرة على الاستثمار وإنتاج منتجات من نفايات نخيل الزيت سيتم جمعها مع الشركات الماليزية من اجل كسب الارباح للدولة التي هي اكبر منتج لزيت النجيل في العالم.

وقال المسؤول الماليزي ان هذه الخطوة كانت من بين التدابير التي تم وضعها خلال الاجتماع الاول لمجلس مستشاري العلوم والابداع العالمي لماليزيا الذي ترأسه في معهد نيويورك للعلوم هنا اليوم.

يشار ان المجلس الاستشاري المذكور هو مبادرة مشتركة بين مجموعة من الصناعات والحكومة الماليزية للتقنيات العالية وبين معهد نيويورك للعلوم وذلك ضمن الجهود الرامية لتحويل ماليزيا الى اقتصاد ذي دخل مرتفع عن طريق زيادة قدراتها في مجال العلوم والابتكار.

المصدر: http://wady-malaysia.com/vb/showthread.php?t=217

طرق تمكنك من تخفيض استهلاك الكهرباء للنصف

مع ارتفاع قيمة فاتورة الكهرباء الشهرية في ظل الغلاء ، وارتفاع تكاليف المعيشة على كل المستويات ، تحتاج الأسر 

إلى بعض الترشيد لتقليص الميزانية وتوفير الطاقة فى الوقت نفسه.

ومع زيادة الضغط على استهلاك الكهرباء وتشغيل التكييفات ووسائل التهوية لمواجهة ارتفاع درجات الحرارة ، لجأت بعض الدول إلى ترشيد الكهرباء بقطعها لفترة وجيزة يومياً ، أو تغيير التوقيت الصيفي كنوع من الترشيد وتخفيف الحمل عن محطاتالكهرباء لتوفير مزيد من الطاقة

خطة التوفير

لذا يحتاج الجميع إلى خطة لتوفير الطاقة والميزانية فى آن واحد ، ولتحقيق هذه المعادلة ينصحك الخبراء بضرورة تغيير بعض العادات بالبحث عن كل ما هو أرخص من أجل توفير الكهرباء التى تمكنك من تقليص الاستهلاك بنسبة 60% ، على سبيل المثال يستهلك الميكروويف من ثلث إلى نصف كمية الطاقة التي يستهلكها الفرن العادي‏‏ كما أن مصباح الفلورسنت قوة‏ 20‏ وات يعطي تقريباً نفس درجة الإنارة التي يعطيها مصباح عادي قوة ‏60‏ وات على الرغم من توفير الأول للطاقة بالنسبة للثاني‏ لذا كانت المصابيح الفلورسنت أقوى في الإنارة وأكثر في توفير الطاقة‏.. وإليكِ خطة التوفير :

 - تستهلك الثلاجات حوالي 20 % من مجمل استهلاك المنزل ، وللتخفيف من ذلك بإمكانك ضبط مؤشر الحرارة بين 38 و42 درجة للثلاجة ، وبين صفر وخمس درجات في الفريزر ، مع التحقق إذا ما كانت الثلاجة تحتوي على نظام أو كبسة لتخفيف الاستهلاك ، واحرصي على غلق باب الثلاجة ، فلا تتركيه مفتوحاً حتى تنتهي من التفكير فيما سوف تختارينه من غذاء أو لحين ملء قوالب الثلج بالماء أو غير ذلك‏.

والتأكد من غلق أبواب الثلاجة بطريقة محكمة ، وهناك طريقة رائعة للتحقق من إحكام غلق الثلاجة أو الديب فريزر ، إذا وضعت ورقة رفيعة مثل فاتورة بين الثلاجة والباب عند الإغلاق ، وإذا أغلق الباب، فهذا يعني أنه جيد الإغلاق ولا يسرب البرودة، مما يرفع استهلاك الكهرباء، إذا كان الباب لا يغلق جيداً، يجب تغيير الغطاء المطاطي على باب الثلاجة.

واحرصي على إبعاد كل من الثلاجة والديب فريزر عن الأماكن الساخنة مع مراعاة وضع هذه الأجهزة فى أماكن جيد التهوية ، بعيدًاً عن فرن المطبخ وكل مصادر الحرارة الشديدة ، كما يراعى عدم وضع الأواني الساخنة في الثلاجة.

 ـ استبدال اللمبات العادية بأخرى موفرة، مع إغلاق إضاءة الحجرات عند الخروج منها‏,‏ مع محاولة تخفيف الإضاءة بحجرات المعيشة بحيث لا تؤثر على الرؤية ولا تصاب العين بأي أذى، واستخدام العواكس التي تعكس الضوء ومن ثم تقلل من عدد اللمبات ، مع الاستفادة من الإضاءة الطبيعية المتوفرة من أشعة الشمس قدر الإمكان عند عدم الحاجة لغيرها.

ـ تجنبي تشغيل غسالة الأطباق إلا بعد تعبئتها كلياً‏ ,‏ هذه الطريقة تعلمك تنظيم الأطباق في الغسالة بشكل فعال‏،‏ ومن الأفضل إطفاء زر التجفيف وإعطاء فرصة للصحون لتجف في الهواء ، لتوفير20% من مجمل استهلاك الغسالة للكهرباء‏.‏

ـ تعتقد معظم السيدات أن الماء البارد يفسد الغسيل أو يقل من نظافة الملابس‏ ، ولكن هذا المعتقد غير صحيح بالمرة، لذا يمكنك استبدال الماء الساخن بالماء الفاتر‏.

ـ قلصي من ساعات استخدام السخان الكهربائي بعدم تركه مفتوحاً طوال الوقت وتشغيله عند الحاجة اليه فقط‏.

-  فى الصيف احرصي على عمل صيانة دورية على التكييفات وغلق الأبواب والنوافذ أثناء تشغيل أجهزة التكييف لمنع تسرب الهواء البارد إلى خارج الغرفة ، وإطفائه عند الخروج من الغرفة.

 مع الحرص علي تنظيف فلاتر مكيف الهواء باستمرار، وإذا لم تقومي بهذه الخطوة بصفة دورية فإن المكيف يعمل بفاعلية أقل في تدوير الهواء في الغرفة من خلال الفلاتر غير النظيفة مما يجعل الكهرباء تستهلك بفاعلية أكثر‏,‏ بالإضافة إلى أن عدم نظافة الفلاتر تضر بالصحة‏.

-  قللي من حرارة الماء الساخن بالمنزل بين 120 و130 درجة، ولا تقللي الحرارة أقل من ذلك قد يقطع عنك المياه الساخنة فجأة ، والأفضل الاعتماد علي ماء الصنبور العادي بدلاً من الماءالساخن أو الدافئ متي أمكن ذلك‏.

-  ضبط منظم درجة الحرارة بالنسبة لسخان المياه الكهربى عند درجة حرارة مناسبة لا تزيد عن 60 درجة مئوية، مع الحرص على إبقاء ترموس بجانب الغلاية لصب الماء المغلي الفائض بها لتوفيره ما تبقي لعمل كوب شاي بعد قليل بدلاً من استخدام الغلاية مرة أخري واستخدام المزيد من الكهرباء أكثر من اللازم.

 أما إذا قمت بتحضير إناء من الشاي وتبقي منه كوب أو كوبين ضعيه فى حافظة الحرارة كى يبقي الشاى دافئاً إذا احتاج أحد أفراد اسرتك عمل كوب آخر بدلاً من إعادة غليه.

 - لا تتركي الأجهزة المنزلية كالتليفزيون في وضع استعداد بل يجب غلقه تماماً، ولا داعي لترك الهاتف فى الشاحن إذا كان ليس في حاجة إلى ذلك.

 أغلق الكمبيوتر

وتعتبر أجهزة الكمبيوتر أحد أكبر المصادر المستهلكة للكهرباء ولا يخلو بيت الآن من أكثر من جهاز كمبيوتر ، لذا على ربة المنزل أن تتعلم كيف ترشد استهلاكها وخاصة أن أجهزة الكمبيوتر مزودة بوظيفة الترشيد حيث يترك كثير من مستخدمي الكمبيوتر أجهزتهم في وضع التشغيل لعدة ساعات دون العمل عليها. ويقول مونا فيندر من هيئة الطاقة الألمانية أن ترشيد استهلاك الأجهزة لا يستحق تشغيل وإطفاء الكمبيوتر باستمرار مؤكداً أن هذه الوظيفة توفر 8% من استهلاك الكهرباء.

وتوجد بجميع الكمبيوترات التي تعمل بنظام ويندوز أيقونة على لوحة التحكم تحمل اسم خيارات الطاقة، ويمكن من خلالها تحديد توقيت إطفاء الشاشة أو القرص الصلب تلقائيا في حالة عدم استخدام الكمبيوتر، ويمكن أيضًا من خلال خيارات الطاقة تحديد الفترة التي ينتقل الكمبيوتر بعدها إلى وضع الاستعداد في حالة تركه دون استخدام لبعض الوقت.

 وتنصح منظمة شتيفتونج فارنتست لاختبارات المستهلك أنه يجب فصل التيار الكهربائي عن الكمبيوتر في حالة إغلاقه ليلاً لأن كثيراً من الأجهزة تستهلك بعضالكهرباء حتى وهي مطفأة.

الطاقة من النفايات

استخراج الوقود من النفايات (Refuse-Derived Fuel,RDF)

توجد في الوقت الحاضر عدة معامل تدوير للمخلفات الصلبة وذلك بطريقة الفصل الميكانيكي للمواد غير القابلة للحرق مثل المعادن والزجاج ، ثم توجيه المواد العضوية المتبقية إلى منظومات إنتاج الوقود . إن عملية استخراج الوقود من النفايات هي أكثر سهولة من عمليات الفصل الميكانيكي المعقدة ، وفيها أيضاً يتم استخدام الرماد (Ash) كمادة تحرق مع الفحم لأغراض توليد الطاقة . ولقد أدّت القوانين والأنظمة الصارمة التي وضعتها بعض الدول الأوروبية بخصوص حرق النفايات إلى التقليل من استخدام هذه الطريقة . 2-1-6 تطوير غاز المطامر الصحية

يستخدم الغاز المتولد من المطامر الصحية للحرق في الأفران والمراجل لإنتاج بخار لغرض توليد الطاقة الكهربائية أو إنتاج ماء ساخن لأغراض التدفئة . ويوجد في مختلف أنحاء العالم حوالي 240 موقعاً وصلت سعتها إلى 440 في عام 1992 . وأحد المشاريع الكبيرة في العالم يوّلد 46 MW . وإن كل طن من النفايات ينتج نظرياً في العام ما بين 300 و1500 متر مكعب من الغاز ذي محتوى طاقوي يعادل 5 GJ أو 6 GJ وذلك في موقع عمره عشر سنوات أو أكثر . وبسبب صعوبات استخلاص الغاز وإدارة الظروف تحت الأرض فإن كفاءة الإنتاج تتراوح بين 25% و 50% .

إن كلفة توليد الطاقة من غاز الطمر الصحي مشجعة جداً ، إذ أن إنتاج الطاقة من هذه المنظومات يتراوح بين 4 و6 سنت أمريكي للكيلووات - ساعة . وفي حالة إنتاج 150 متراً مكعباً من الغاز لكل طن من النفايات الصلبة فإنه يمكن توليد طاقة كهربائية مقدارها 5 TWh في السنة .

 3-1-6 المخمر اللاهوائي للنفايات الصلبة

يمكننا استخدام طرق أخرى لإنتاج الغاز من المطامر الصحية إحداها إخضاع النفايات لعملية مسيطر عليها جيداً في مهاضم مصنعة . وفي هذه الظروف فإن الهضم يتمّ في أسابيع بدلاً من سنين . وتتم تغذية الهاضم بواسطة تخفيف النفايات الصلبة بسوائل المجاري . ومن حسنات هذه الهواضم مقارنة باستخدام مطامر النفايات ، هو إمكانية نصبها قرب المناطق السكنية وبهذا لا تحتاج القمامة إلى أن تنقل لمسافات بعيدة بالإضافة إلى أنها تكتفي بمساحة قليلة من الأرض .

لقد تم تطوير مثل هذه المنظومات في الولايات المتحدة . ويبين الشكل (1-6) المنظومة التي تقوم بتجميع المواد المفيدة من النفايات الصلبة وإنتاج غاز الميثان بواسطة الهواضم وتوليد الطاقة الكهربائية بواسطة حرارة احتراق النفايات الصلبة .

شكل (1-6) : منظومة تقوم بتجميع المواد المفيدة من النفايات الصلبة وإنتاج غاز الميثان وتوليد الطاقة الكهربائية

 4-1-6 النفايات الصناعية والتجارية

يتم جمع كميات ضخمة من النفايات الصناعية والتجارية في كل مدينة . وإن حوالي ثلثي هذه النفايات قابل للاحتراق ، كما أن قسماً كبيراً منها غير ملائم للجمع مع النفايات المنزلية لاختلاف نوعية المواد . فنفايات عمليات تصنيع الأغذية ، مثلاً ، يجب أن تعالج قبل طرحها كنفايات لتقليل تأثير المواد البيولوجية والكيميائية ، ويتم بعد ذلك وضعها في هاضم لإنتاج طاقة حرارية . ومخلفات المستشفيات يحب حرقها لتجنب التلوث . كما أن كميات كبيرة من الإطارات المستعملة التي ترمى في النفايات يمكن حرقها وتحويلها إلى حرارة أيضاً .

 2-6 محاصيل الطاقة

وهي محاصيل تزرع خصيصاً لإنتاج الطاقة ، وقد توجّه الاهتمام إليها في السنين الأخيرة . إن تقليل انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الجو هو أحد الدواعي الرئيسية إلى استخدام مصادر الكتلة الحيوية ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى بدلاً من الوقود التقليدي ، إلاَّ أن لهذا الاستخدام في بعض الدول دواعي أخرى منها زيادة الإنتاج الزراعي وتقليل الاعتماد على النفط المستورد . والمحاصيل المفضل زراعتها تعتمد على توفر الظروف المحلية المؤهلة ومن ضمنها الخشب للحرق ، ونباتات لإنتاج الإيثانول ، ومحاصيل ذات النواة الغنيّة بالزيت . ويبين الجدول (1-6) كمية الإنتاج السنوي لبعض المحاصيل المستخدمة لهذا الغرض .

1-2-6 محاصيل الخشب

يبقى الخشب المصدر الرئيسي للطاقة في معظم بلدان آسيا وإفريقيا وبعض بلدان أمريكيا الجنوبية . إن الخشب أو (الفحم النباتي) هو الوقود الرئيسي المستخدم في بيوت معظم هذه البلدان ، ويستخدم بكميات كبيرة في الاستهلاك الصناعي . ففي البرازيل مثلاً تستخدم مصانع الفولاذ أكثر من مليوني طن من الفحم النباتي سنوياً . وإن مصادر الخشب مهمة جداً . فعند وجود صناعة قطع الخشب في الغابات تتوفر كميات كبيرة من النفايات ، لكن استمرار هذه الصناعة قد يؤدّي إلى انقراض الغابات مستقبلاً ، والحل الأمثل لهذه المشكلة هو زراعة أشجار سريعة النمو . والطريقة القديمة المستخدمة منذ مئات السنين والتي يتم فيها قطع جذوع الأشجار وتركها تنمو مرة أخرى ، هي أيضاً إحدى الطرق التي تقوم بتجربتها كثير من الدول النامية .

ومن الأشجار السريعة النمو أشجار الحور والصفصاف . فعند زراعتها بكثافة 5000 إلى 20000 شجرة بالهكتار لمسافة مقدارها5X1 م و 1X2 م يمكن الحصول على إنتاج مقداره 10 أطنان للهكتار في السنة ولمدة تقارب الثلاثين عاماً .

لقد صرفت الحكومة السويدية حوالي 179 مليون دولار أمريكي خلال السنوات الخمس الماضية لتطوير صناعة الغابات وذلك لاستغلالها لإنتاج الطاقة من الكتلة الحيوية . وقد أوضحت دراسة حديثة أن المساهمة السنوية للوقود الحيوي ستزداد من 250 PJ حالياً إلى 700 PJ عام 2000 مع مساهمة من الوقود الذي ينتج من الغابات مقدارها 50% .

 2-2-6 إنتاج الكحول الإيثلي (الإيثانول) من قصب السكر

إن إنتاج الإيثانول من قصب السكر أو الذرة هو الطريقة المستخدمة حالياً في مناطق عديدة من العالم . ففي البرازيل تم إنتاج أكثر من 100 بليون لتر منذ بداية البرنامج عام 1975 بالاعتماد على معامل السكر ، وقد تم بذلك توفير كميات ضخمة من الوقود المستورد . وهناك أكثر من أربعة ملايين سيارة تعمل في البرازيل بالايثانول الصافي، وتسعة ملايين سيارة أخرى تعمل بغازولين يحتوي على نسبة 20% من الايثانــول .

أما دولة زمبابوي الإفريقية فلها برنامج ناجح في هذا المجال وذلك بإنتاج 40مليون لتر في السنة بالاعتماد على مؤسسة تقوم بتصنيع السكر ، والايثانول ،وثاني أكسيد الكربون ، وعلف للمواشي ، وتوليد الطاقة بالإضافة إلى تدوير المخلفات المتبقية لاستخدامها كسماد لحقول قصب السكر . كما توجد معامل صغيرة لتصنيع الايثانول في كينيا وملاوي .

إن انخفاض صناعة السكر في بلدان البحر الكاريبي ومناطق أخرى جاء نتيجة لاستخدام أنواع جديدة من قصب السكر ذات المحتوى العالي من الكتلة الحيوية والتي تعتبر من أفضل النباتات المنتجة مقارنة بقصب السكر العادي الذي ينتج من 30 إلى 40 طناً جافاً بالهكتار . فالقصب الجديد (قصب الطاقة) يمكن أن ينتج من 60 إلى 70 طناَ جافاً بالهكتار . ومعظم هذه الكميات ناتجة عن زيادة محتوى الألياف بالرغم من أن كمية السكر المنتج يمكن أن تكون أقل ، ولكن الخسائر الناتجة عن هذا النقص تعوض بواسطة الطاقة الإضافية التي تكون على شكل مخلفات مفيدة . ومن الممكن اقتصاديا حرق البعض من القصب مباشرة دون استخراج السكر منه .

 3-2-6 الذرة الاعتيادية والذرة الصينية البيضاء

تطور إنتاج الإيثانول المنتج من الذرة لخلطه مع الغازولين في الولايات المتحدة بشكل واسع . ففي عام 1990 تم إنتاج 3,4 بليون لتر بواسطة معامل تقطير في 22 ولاية. وهذه الكمية مافتئت تتزايد .

وتزرع الآن في البرازيل والولايات المتحدة أنواع مختلفة من الأعشاب الحلوة مثل الحبوب وأعشاب مشابهة لقصب السكر لتحويلها إلى كحول يستخدم كوقود .

 4-2-6 زيت الخضراوات

يمكن استخراج النواة في عدة نباتات لسحقها وإنتاج كميات كبيرة من الزيت ، وهو من مركبات الهيدروكربون . وزيت الخضراوات له محتوى طاقوي يقدر بحوالي (9-37 GJ/ton ( وهو مقارب للديزل (GJ/ton 42) ، وأعلى في هذه الحالة من الإيثانول (GJ/ton 30) . وهناك عدة زيوت يمكن حرقها مباشرة في مكائن الديزل إما نقية أو بعد خلطها مع وقود الديزل ، لكن الخليط الذي يحتوي على نسبة عالية من الزيت يمكن أن يسد منافذ ضخ الوقود ويتجمع على أجزاء أخرى من الماكنة . ويمكن تفادي هذه الظاهرة بخلط الزيت مع الايثانول أو الميثانول وخلط 30% من زيت الخضراوات مع الديزل وهو الأسلوب المستخدم حالياً . ويستخدم حالياً زيت جوز الهند في الشاحنات والحافلات في الفلبين . أما زيت النخيل فإنه يستخدم حالياً في البرازيل ، وأما زيت عباد الشمس فإنه الأكثر استخداماً في إفريقيا الجنوبية .

 3-6 الفوائد البيئية الناتجة عن استخدام مصادر الكتلة الحيوية

لقد حظي التأثير البيئي الناتج عن استخدام طاقة الكتلة الحيوية باهتمام كبير على الرغم من أنّ حرق النفايات له تأثيرات بيئية أيضاً ، لكنّ الوقود المنتج من الكتلة الحيوية يبعث كمية من ثاني أكسيد الكربون تقل بنسبة 65% عن كمية الوقود التقليدي . كما أن النتائج المرجوة من توسيع إنتاج محاصيل الطاقة ستكون نتائج مبشرة .

وإن إحدى وسائل تقليل ارتفاع درجة حرارة الجو هي تثبيت كمية ثاني أكسيد الكربون بواسطة زراعة أشجار على مساحات واسعة . إن امتصاص أشجار الغابات لثاني أكسيد الكربون هو وسيلة مناسبة لتقليل الضرر البيئي ، ولكن إحلال وقود الكتلة الحيوية بدل الوقود التقليدي هو حل أفضل . وتعتمد كلفة تقليل ثاني أكسيد الكربون وإمكانيته بهذه الطريقة على كفاءة طاقة التحويل في تنمية وحرق مصادر الكتلة الحيوية ونوع الوقود الذي يتم إبداله . وإن الفحم هو أحد الموادّ المرشحه لهذا الغرض .

إن الوقود الحيوي هو أكثر نظافة بخصوص انبعاث غازات البيت الزجاجي كثاني أكسيد الكربون ، وانبعاث الغازات الحامضية كأكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين .

وتجنباً لحدوث الانفجارات الناتجة عن انبعاث غاز الميثان وانتشاره من المطامر الصحية فإن استخراج هذا الغاز وحرقه يوفّران منافع بيئية إضافية نتيجة لتحويل غاز الميثان إلى غاز أقل ضرراً منه وهو غاز ثاني أكسيد الكربون . وتجدر الإشارة إلى أن غاز الميثان له القدرة على حبس الحرارة أكثر من ثاني أكسيد الكربون بحوالي 25 مرة.

 4-6 طاقة البناء الضوئي

تعتمد جميع الكائنات الحية على الغذاء الذي يتم صنعه في أوراق النباتات بواسطة عملية البناء الضوئي . ويستفيد النبات بحوالي 5% من الطاقة التي تصل إلى الأرض من الشمس في عملية البناء الضوئي . وهذا الجزء من الطاقة ، رغم أنه صغير نسبياً ، يعمل على إنتاج ما بيــن 150 و 200 بليون طن سنوياً من المادة العضوية الجافة .

لقد تمكن العلماء في نهاية القرن التاسع عشر من الوصول إلى معادلة البناء الضوئي وإثبات أن النبات الأخضر يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية تختزن في مركبات عضوية يصنعها النبات ، وأن السكر أهم هذه المركبات . والمعادلة هي التالي :

وهذه المعادلــة في الواقع لاتصف التفاعلات الحقيقية للبناء الضوئي . فالمــواد السكرية (الغلوكوز) ( C6H12O6) لا تتألف من مزج ثاني أكسيد الكربون (CO2) مع الماء بهذه البساطة ، لأن المزج يكّون حامض الكربونيك (H2CO3) . لذا فإن المعادلة تبين المواد المستهلكة في العملية والمواد الناتجة منها دون التعرض للخطوات والمراحل المتتابعة والدقيقة فيها .

وتقدر كمية الكربون الداخلة في هذه العملية سنوياً بحوالي 200 بليون طن . ويأتي هذا الكربون من غاز ثاني أكسيد الكربون الذي لا تزيد نسبته في الجو عن 0.3% من مكونات الهواء الجوي .

ويمكن القول أنهّ لولا وجود عملية البناء الضوئي لما وجدت حياة على سطح الأرض. ويرجع ذلك إلى أن جميع الكائنات الحية تعتمد في الحصول على طاقتها اللازمة على النباتات الخضراء ذاتية التغذية ، إذ أن هذه الكائنات مُنتجة للطاقة الكيميائية.

المصدر: http://ar.wikibooks.org/wiki

لماذا ترشيد الكهرباء؟

تتمثل أهمية ترشيد الطاقة الكهربائية فى أنها أحد أهم الركائز الأساسية للاستغلال الأمثل لمصادر الطاقة الأحفورية مثل 

البترول ومشتقاته والتى تستخدم فى محطات توليدالكهرباء بما يساعد فى الحفاظ على هذه المصادر للأجيال القادمة.يتيح ترشيد استخدام الطاقة الكهربائية العديد من الفوائد منها:

• خفض قيمة فاتورة الكهرباء للمشترك.
• خفض الانبعاثات المؤثرة على البيئة نتيجة الوفر فى استهلاك الوقود فى محطات التوليد.
• دعم صناعة المعدات المرشدة للطاقة وبصفة خاصة من الإنتاج المحلى بما يساعد فى تنمية الاقتصاد الوطنى ككل.
• خفض الاستثمارات اللازمة لإنشاء المشروعات الجديدة وتوجيهها نحو تحسين جودة الخدمة.
• تجنب الفصل فى الاحمال فى وقت الذروة وفى الفترة التى يزيد فيها الطلب على الطاقة وترتفع فيها الاحمال للحد الاعلى، وتكون بين الساعة السادسة مساءاً إلى العاشرة مساءا خلال فصل الشتاء وبين الساعة السابعة مساءا حتى الحادية عشرة خلال فصل الصيف.

يتحمل قطاع الكهرباء مبالغ طائلة سنويا لتغطية أحمال الذروة والتى تستغرق فقط عددا محدوداً من الساعات خلال فصل الصيف، ولذلك فمن الضرورى تعريف المواطنين على أهمية الترشيد وفوائده لترحيل الاحمال غير الضرورية خارج وقت 

الذروة بالاضافة إلى اتباع ارشادات الترشيد فى استخدام الانارة والاجهزة الكهربائية مما يعود بالنفع على المواطن والدولة.