ماذا سيحدث لو قام جميع سكان الأرض بتشغيل الأضواء في نفس الوقت؟

(دان تري) - لو أن الجميع في العالم قاموا بتشغيل الأضواء في نفس الوقت، فإننا سوف نرى زيادة طفيفة في استهلاك الكهرباء، ولكن السماء سوف تكون أكثر إشراقا ولن يكون هناك المزيد من النجوم في السماء الليلية.

تُظهر هذه الصورة المركبة كيف تبدو الأضواء في جميع أنحاء الأرض ليلاً. تُظهر المناطق البيضاء الساطعة مدنًا ذات كثافة سكانية أعلى (الصورة: ناسا).

الكهرباء هي الطاقة التي يستخدمها معظم الناس في العالم للإضاءة، وبالتالي فإن التأثير الأكبر لقيام الجميع بتشغيل أضوائهم في نفس الوقت سيكون ارتفاعًا في الطلب على الكهرباء.

الكهرباء هي شكل من أشكال الطاقة التي يتم توليدها من العديد من أنواع الوقود المختلفة.

محطة الطاقة هي مكان تُولَّد فيه الكهرباء من مصادر كالفحم والغاز الطبيعي واليورانيوم والماء والرياح وأشعة الشمس. ثم تُنقل الكهرباء إلى شبكة نقل وتوزيع تُسمى الشبكة الكهربائية، والتي تُوَصِّل الكهرباء إلى المنازل والشركات.

للحفاظ على استقرار الشبكة، يجب توفير الكهرباء عند الطلب. عند تشغيل أي مصباح، يسحب الكهرباء من الشبكة. يجب على المولدات إعادة إمداد الشبكة بكمية مماثلة من الكهرباء فورًا. في حال اختلال توازن النظام، ولو لبضع ثوانٍ، قد ينقطع التيار الكهربائي.

يستخدم مشغلو أنظمة الطاقة أجهزة استشعار وأجهزة كمبيوتر متطورة لمراقبة الطلب على الكهرباء، حتى يتمكنوا من زيادة أو تقليل إنتاج الطاقة حسب الحاجة.

يختلف إجمالي الطلب على الكهرباء، المعروف بالحمل، اختلافًا كبيرًا من ساعة لأخرى ومن موسم لآخر. لفهم ذلك بشكل أفضل، قارن كمية الكهرباء التي يستهلكها منزلك نهارًا بليل، أو خلال موجة حر صيفية بيوم خريفي بارد.

الاستجابة للطلب المتزايد

لو أضاء جميع سكان العالم أنوارهم في الوقت نفسه، لزاد الطلب على الكهرباء بشكل حاد. وسيتعين على محطات الطاقة زيادة إنتاجها بسرعة كبيرة لتجنب تعطل النظام. ومع ذلك، تستجيب كل محطة لتغيرات الطلب بطرق مختلفة.

يمكن لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم والطاقة النووية توفير كميات كبيرة من الكهرباء في معظم الأوقات، ولكن إذا اضطرت إلى التوقف للصيانة أو واجهت مشكلة، فقد يستغرق الأمر ساعات لإعادة تشغيلها. كما أنها بطيئة في الاستجابة لتغيرات الأحمال.

تتميز محطات الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي بالقدرة على الاستجابة بشكل أسرع لتغيرات الأحمال، لذا يتم اختيارها في كثير من الأحيان لتلبية فترات الذروة من الطلب على الكهرباء، مثل أيام الصيف الحارة.

مصادر الطاقة المتجددة، كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية، أقل تلويثًا، لكن التحكم فيها أصعب. ويعود ذلك إلى اختلاف سرعة الرياح، وعدم انتظام سطوع الشمس في معظم الأماكن.

يستخدم مشغلو الشبكة وحدات تخزين ضخمة لموازنة تدفق الكهرباء مع ارتفاع الطلب وانخفاضه. لكن من المستحيل حاليًا تخزين ما يكفي من الكهرباء في هذه "الوحدات" لتلبية احتياجات بلدة أو مدينة بأكملها، لأنها ستكون باهظة الثمن وتنفد بسرعة كبيرة.

يمكن لبعض محطات الطاقة الكهرومائية ضخ المياه إلى خزان خلال أوقات انخفاض الطلب، ثم إطلاق المياه من الخزان لتوليد الكهرباء عندما يكون الطلب مرتفعًا.

ولحسن الحظ، إذا قام الجميع بتشغيل الأضواء، فهناك عاملان يمنعان انهيار النظام بالكامل.

أولاً، لا توجد شبكة كهرباء عالمية واحدة. فمعظم الدول لديها شبكاتها الكهربائية الخاصة، أو شبكات إقليمية متعددة. وغالباً ما تكون الشبكات المجاورة، مثل تلك الموجودة في الولايات المتحدة وكندا، مترابطة فيما بينها، مما يسمح للدول بنقل الطاقة عبر الحدود.

ومع ذلك، يمكن فصلها بسرعة، لذلك حتى لو انقطع التيار الكهربائي في بعض المناطق، فإن فرص انقطاع التيار الكهربائي عن جميع الشبكات في نفس الوقت منخفضة للغاية.

ثانيًا، على مدار العشرين عامًا الماضية، حلت مصابيح LED محل العديد من أنواع المصابيح الكهربائية القديمة. تعمل مصابيح LED بطريقة مختلفة عن تصاميم المصابيح السابقة، وتنتج ضوءًا أكبر لكل وحدة كهرباء، مما يقلل استهلاكها للطاقة من الشبكة.

أصبحت النجوم في السماء باهتة.

السماء الليلية في حديقة جوشوا تري الوطنية، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، ملوثة بالضوء المنبعث من الأضواء الاصطناعية في وادي كوتشيلا (الصورة: NPS/Lian Law).

مع تزايد شدة الإضاءة على مستوى الأرض، يزداد سطوع السماء - الضوء الخافت الذي يغطي المدن والبلدات في الليل.

يحدث التوهج السماوي عندما ينعكس الضوء عن جزيئات الضباب والغبار في الهواء، مما يُنتج توهجًا منتشرًا يحجب سماء الليل. يصعب التحكم في هذا الضوء، فعلى سبيل المثال، قد ينعكس عن الأسطح الساطعة، مثل نوافذ السيارات والخرسانة.

بالإضافة إلى تعتيم النجوم، يُمكن أن يُلحق التلوث الضوئي الضرر بصحة الإنسان من خلال تداخله مع دورة النوم والاستيقاظ الطبيعية للجسم. كما يُمكن أن يُسبب تشويشًا للحشرات والطيور والسلاحف البحرية وغيرها من الحيوانات البرية.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dieu-gi-xay-ra-neu-tat-ca-moi-nguoi-tren-trai-dat-bat-den-cung-luc-20250815011936971.htm