قانون حفظ الطاقة                      

 الطاقة لا تفنى ولا تستحدث وانما تتحول من شكل الى اخر

تحولات الطاقة : من خصائص الطاقة المهمة قابليتها للتحول من شكلٍ إلى آخر وهذا من ضمن التعريف الخاص بالطاقة أنها كالمادة لا تفنى ولا تُستحدث من العدم لكنها تتحول من شكلٍ إلى آخر، ومن أبرز تحولاتها: الطاقة الكهرومغناطيسية والكهربائية ← طاقة صوتية وضوئية في التلفاز والراديو. الطاقة الكيميائية في وقود السيارات ← طاقة حركية وحرارية. الطاقة الكهربائية في المروحة ← طاقة حركية. الطاقة الضوئية من الشمس ← طاقة كيميائية أثناء عمليّة البناء الضوئي للنباتات. الطاقة الكهربائيّة في المدفأة ← طاقة حرارية. الطاقة الكيميائية في المدفأة التي تعمل بالغاز أو الكاز ← طاقة حراريّة. طاقة الوضع أثناء السقوط الحر للجسم ← طاقة حركية. الطاقة الحرارية والضوئية المنبعثة من الشمس ← طاقة كهربائية كما في الألواح الشمسية.

انواع الطاقة و تحولاتها

الطاقة الميكانيكية المرتبطة بالأجسام، وتنقسم إلى طاقةٍ حركيةٍ ناجمةٍ عن حركة الجسم، وطاقة

 وضعيةٍ مختزنةٍ في الجسم؛ نتيجة بقائه في موضعٍ ما.

الطاقة الكهربائية الناجمة عن انتقال الشحنات السالبة من طرف إلى آخر، وتنقسم إلى طاقة كهربائية انتقالية وأخرى ساكنةٍ.

الطاقة الحرارية الناشئة من انتقال الحرارة من جسمٍ إلى آخرَ بواسطة: الإشعاع أو الحمل أو التلامس المباشر.

الطاقة الكيميائية الناشئة من تحرّر الطاقة الكامنة في الروابط الكيميائية؛ نتيجة تكسُّرها لتكوينِ روابط جديدة أثناء التفاعل الكيميائيّ.

الطاقة النوويّة الناشئة عن انشطار الذرة ومكوناتها.

الطاقة المائية أو طاقة المدّ والجزر الناشئة عن انتقال الماء وتصادمها مع ما يحيط بها من الصخور وتستخدم في توليد الكهرباء.

الطاقة الضوئية الناشئة عن الأجسام المشعّة للضوء كالشمس.

ما هي أنواع الطاقة

هناك أنواع من الطاقة تكون موجودة في الطبيعية ويستفيد منها الإنسان بشكل مباشر، وهناك أنواع أخرى من الطاقة يستخدمها الإنسان للتحويل إلى أشكال أخرى من الطاقة كي يتم استخدامها

الطاقة الشمسية: تعد الطاقة الشمسية من أهم أنواع الطاقة الطبيعية، وتتميز بأنها طاقة مجانية ومتاحة للجميع، وبأنها نظيفة ولا تسبب إحداث أي خلل في توازن البيئة الطبيعية بسبب الملوثات الناتجة عنها أو ما شابه ذلك، ومن خلال التقنيات الحديثة تم استخدام خلايا خاصة تمكن الإنسان من الاستفادة منها في توليد الطاقة الكهربائية، كما تم اختراع بعض أنواع السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية.

الطاقة الكيميائية: وهي تلك الطاقة التي تنتج عن تفاعل المركبات الكيميائية المختلفة فيما بينها بشكل طبيعي، أو من خلال تفاعلات كيميائية يجريها الإنسان.

الطاقة الحركية: وهي تلك الطاقة الناتجة عن ميكانيكا الأجسام، حيث تنشأ هذه الطاقة من خلال حركة الأجسام، أو الهواء، وينتج عن هذه الحركة طاقة خاصة يمكن أن يستفيد منها الإنسان في العديد من الاستخدامات، ومن أهم أمثلها طاقة الرياح، والطاقة الحركة الناجمة عن السدود، وطاقة الشلالات، ومن أهم استخداماتها الطواحين الهوائية، والتوربينات الهوائية.

الطاقة الحرارية: تعد الحرارة من أهم أشكال الطاقة في الطبيعية، ويمكن الحصول عليها بشكل صناعي عن طريق عمليات الاحتراق، وعادة ما تكون هذه الطاقة بداية التحول إلى أشكال أخرى من الطاقة، ومن أهمها الطاقة الحركية.

مصادر الطاقة

يستخدم الإنسان الطاقة في العديد من المجالات، فلا يكاد يخلو النشاط الإنساني من وجود أحد أشكال الطاقة، ويمكن تقسيم مصادر الطاقة في هذا الكون إلى ما يلي:

مصادر الطاقة المتجددة: ويقصد بها تلك المصادر التي لا تنتهي ولا يؤثر استنفاد أجزاء منها على كميتها الكلية، فالاستفادة من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح لا يؤدي إلى نقصان كميتها لأنه موجودة في الطبيعة بشكل مستمر.

مصادر الطاقة غير المتجددة: وهي تلك المصادر التي يؤدي استهلاك أجزاء منها إلى نقصان كميتها إلى حد يمكن أن يؤدي بها إلى النفاد بشكل نهائي، ومن أهم أمثلتها النفط، والفحم الحجري.

الطاقة المتجددة مصدر موثوق للطاقة من أهم ما يميز الطاقة المتجددة هو إمكانية الوثوق بها؛ أي أن الاعتماد على هذه المصادر لا يؤدي إلى استنزافها وهذا ينجم عن كونها لا تنضب،  اي لا تفنى

لا تنتهي فالاستفادة من الشمس تستمر طالما الشمس موجودة وكذلك الرياح وغيرها من المصادر.

الطاقة المتجددة تمدنا بالوقود بأقل التكاليف وبالإضافة إلى المميزات السابقة فإن الطاقة المتجددة

نفسها تكون بلا ثمن أثناء استخدامها؛ فهي مصادر طبيعية متجددة، كما أن عملية إنشائها لأول مرة تعد غير مكلفة مقارنة بالتكاليف المستمرة لغيرها، فتركيب توربينات الرياح (Wind turbine)

الطاقة المتجددة صديقة للبيئة إنها الطاقة الخضراء بالنسبة للبيئة؛ إذ تعدّ الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، وطاقة المياه من الأمثلة على الطاقة المتجددة، ويعتبر علماء البيئة الطاقة المتجددة مصدر مهم لتوليد الطاقة، لأنه مصدر نظيف ولا يعمل على تلوث البيئة، ولا يؤدي لانبعاث غازات يمكن أن تضر بصحة الإنسان، إذ إن الاعتماد علىالوقود الأحفوري بشكل أساسي يعني بالضرورة زيادة نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو مما يؤدي لارتفاع درجة حرارة الأرض وبالتالي حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري.

ما هي الطاقة المستدامة

دائمًا ما يطرح سؤال “ما هي الطاقة المستدامة؟”، ويمكن إجابته بأن الطاقة المستدامة هي استخدام الطاقة بطريقة تلبي احتياجات الجيل الحاضر دون المساس بحق وقدرة الأجيال القادمة على تلبية احتياجاتهم، مصطلح الطاقة المستدامة يستخدم بشكل متابدل مع الطاقة المتجددة، حيث تعتبر مصادر الطاقة المتجددة مثل الشمس والرياح والمد والجزر مصادر طاقة مستدامة، حيث تستخدم هذه المصادر لتوليد الكهرباء وفي التسخين والتبريد وتزويد الأنظمة المختلفة بالطاقة، شهدت السنوات الأخيرة انخفاض كبير في تكاليف مصادر الطاقة المستدامة حيث تدعم السياسات الحكومية المشاريع التي تدعم الاستدامة وتتوسع بها، في ما يأتي بعض مصادر الطاقة المستدامة: