المحتوى
- مزيج الطاقة الديناميكي
- خشب
- فحم
- النفط والغاز الطبيعي
- الطاقة النووية
- مصادر الطاقة المتجددة
- مستقبل الطاقة المتجددة
- النفط غير التقليدي والغاز الطبيعي
تاريخ استخدام الطاقة: يوضح هذا الرسم البياني تاريخ استخدام الطاقة في الولايات المتحدة بين عامي 1775 و 2009. ويتتبع كمية الطاقة المستهلكة في شكل الخشب والفحم والنفط والغاز الطبيعي والطاقة الكهرومائية والطاقة النووية في المربعات الرباعية من BTU. هذا يسمح بمقارنة مصادر الطاقة على أساس ثابت. الرسم البياني من قبل إدارة معلومات الطاقة في الولايات المتحدة.
مزيج الطاقة الديناميكي
لقد تغيرت أنواع الطاقة المستخدمة في الولايات المتحدة مع مرور الوقت. كان التغيير مدفوعًا بالتقدم في التكنولوجيا واكتشافات موارد الطاقة وأسعار الطاقة والضغوط الاجتماعية وعوامل أخرى. الثابت الوحيد هو أن كمية الطاقة المستخدمة زادت باطراد مع مرور الوقت.
خشب
في القرن الثامن عشر من القرن الماضي ، تم حرق الخشب كوقود في كل منزل وأعمال أمريكية تقريبًا. تم استخدامه لتسخين الفضاء وتوليد الطاقة. كان الخشب هو مصدر الطاقة المهيمن لأنه كان من السهل الحصول عليه ، ويمكن حمله ، ويمكن استهلاكه عند الطلب.
في هذا الوقت ، جاءت كمية كبيرة من الطاقة من الطاقة الحيوانية. استخدمت الخيول والثيران والبغال والحمير وغيرها من الحيوانات في النقل والطاقة. طواحين تعمل بالطاقة المائية ومتاجر الآلات على طول العديد من الجداول الصغيرة والأنهار الكبيرة. استخدمت الرياح لتشغيل المضخات والآلات البسيطة الأخرى. كانت هذه الأشكال من الطاقة وفيرة وموثوقة ومتجددة.
نما استخدام الخشب في التدفئة وتوليد الطاقة بشكل مطرد حتى أواخر القرن التاسع عشر عندما احتل الفحم مكانه كشكل مهيمن للطاقة.
فحم
في أوائل القرن التاسع عشر ، كانت بعض مناجم الفحم التجارية الأولى تعمل في عدة أجزاء من البلاد. يوفر الفحم حرارة أكثر لكل رطل من الخشب ويشغل مساحة أصغر. كان الوقود أكثر المحمولة. ارتفع استهلاك الفحم بشكل مطرد ، وفي أواخر القرن التاسع عشر تجاوزت كمية الطاقة المنتجة من الفحم الكمية المنتجة من الخشب.
التصنيع ، واستخدام الفحم لتشغيل الآلات ، واستخدام الفحم في توليد الطاقة الكهربائية دعم الطلب القوي على الفحم.
النفط والغاز الطبيعي
في أوائل القرن العشرين ، جعلت التطورات في تكنولوجيا الحفر النفط والغاز الطبيعي وفيرًا ومتاحًا بتكلفة يمكن أن تنافس الفحم. كانت أنواع الوقود أنظف من الفحم وأسهل في النقل والتخزين والتعامل مع العديد من التطبيقات.
نما استخدام النفط والغاز الطبيعي في الولايات المتحدة بسرعة. على عكس الفحم ، لم يتضرر استخدامها بشكل كبير خلال فترة الكساد الكبير. بحلول منتصف القرن العشرين ، كان النفط والغاز يستخدمان على نطاق واسع في التدفئة في الفضاء ، وتوليد الطاقة الكهربائية ، وكوقود للنقل.
نما الطلب على النفط والغاز بسرعة وتجاوز كل منهما الفحم من حيث الأهمية في منتصف القرن العشرين.
تمتعت صناعة النفط والغاز بنمو مطرد في الطلب لأكثر من 50 عامًا. ثم ، في أوائل سبعينيات القرن الماضي ، تسبب الركود الاقتصادي ومحاولات التلاعب بالأسعار من قبل الدول المنتجة في توقفات كبيرة في نمو الطلب. استؤنف النمو في أواخر سبعينيات القرن الماضي واستمر ، دون انقطاع تقريبًا ، حتى الأزمة المالية في عام 2008. في ذلك الوقت انخفض الطلب على النفط فجأة. ومع ذلك ، فإن انخفاض أسعار الغاز الطبيعي وزيادة توافره الناجم عن التكسير الهيدروليكي في الصخر الزيتي سمح للطلب على الغاز الطبيعي أن يستمر مع انقطاع بسيط.
الطاقة النووية
بدأ الإنتاج التجاري للطاقة النووية في الخمسينيات وبدأ في الزيادة بسرعة في أوائل السبعينيات عندما بدأ عدد من محطات الطاقة النووية في الظهور على الإنترنت.
على الرغم من أن كمية الطاقة النووية المنتجة قد نمت بشكل مطرد ، إلا أن أحداثًا مثل حادث جزيرة ثري مايل (1979) وحادث تشيرنوبيل في روسيا (1986) أحدثت ضغوطًا اجتماعية كبيرة واهتمامات تتعلق بالسلامة أدت إلى إعاقة إمكانات الطاقة النووية. كانت المشاكل المتعلقة بالتخلص الآمن من النفايات النووية خنقًا على الصناعة.
مصادر الطاقة المتجددة
تمثل الطاقة المتجددة حاليًا حوالي 8.20٪ من استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة. معظم ذلك يأتي من الكتلة الحيوية ومصادر الطاقة الكهرومائية. منذ عام 1995 ، زادت كمية الطاقة التي تنتجها المصادر المتجددة بنسبة 15.9 ٪.
مصدر الطاقة المتجددة الأسرع نموًا منذ عام 1995 هو طاقة الرياح. لقد انفجر تطبيق طاقة الرياح بزيادة تزيد عن 2000٪. على الرغم من أن هذا النمو مذهل ، تساهم الرياح بأقل من 0.75 ٪ من إمدادات الطاقة في الدول.
نمت الطاقة الشمسية أكثر من 55 ٪ منذ عام 1995 ، وينبغي أن الانخفاض السريع في سعر قدرة الألواح الشمسية دعم النمو في المستقبل. الطاقة الحرارية الأرضية نمت ما يقرب من 27 ٪. التقنيات الحديثة وارتفاع أسعار الوقود الأحفوري تجعل مشاريع تسخين المساحات الأرضية الحرارية تكلفة تنافسية مع وحدات الوقود الأحفوري.
مستقبل الطاقة المتجددة
مستقبل الطاقة المتجددة مشرق للغاية. التكلفة لكل وحدة حرارية بريطانية قد انخفضت. تحسين أساليب دمجها بسلاسة في المباني والمركبات ومصادر الطاقة الأولية. تحفز مخاوف تغير المناخ الحكومات على دعم مشاريع الطاقة المتجددة من خلال المنح والإعفاءات الضريبية وغيرها من الحوافز.
تساعد مشاريع الطاقة المتجددة دائمًا الولايات المتحدة في أن تصبح أكثر استقلالية في مجال الطاقة. وذلك لأن مشاريع الطاقة المتجددة عادة ما تكون قريبة من حيث سيتم استهلاك الطاقة. هذا يقلل من تأثيرها على البيئة ، ويقلل من التكاليف ويعطي الحكومات حوافز للحد من التبعية الأجنبية.
النفط غير التقليدي والغاز الطبيعي
من المرجح أن يتأثر مستقبل الطاقة في الولايات المتحدة بشدة بالتكنولوجيات الجديدة في مجالات النفط والغاز غير التقليديين. وقد مكنت إجراءات مثل الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي الإنتاج من الخزانات ذات النفاذية المنخفضة والتي لم تكن لها نتائج هامشية في أواخر التسعينيات. كان توافر الغاز الطبيعي والنفط المحلي الوفير وغير المكلف بمثابة حقن موضع ترحيب في اقتصاد الولايات المتحدة.