الكهرباء عبر الأسلاك

يعلم الكثير أن الكهرباء بحاجة إلى أسلاك معدنية (ذهب، فضة، ألومنيوم، نحاس، زنك) والذهب: أفضلها ولكنه مستحيل وكذلك الفضة لأنهما ثمينان، والألومنيوم من الصعب استخراجه وهو مكلف جدا ولم يبق سوى النحاس فهو الأوفر.. ومن تشيلي غربي أمريكا الجنوبية ومن زامبيا (وسط جنوب إفريقيا) يستهلك البشر 60% من النحاس والبقية في أوروبا واليابان وغيرها.
ما الفرق بين نقل الكهرباء عبر الهواء وعبر الأرض؟
من المعلوم للكثير أن الأسلاك الهوائية تسخن عند الظهيرة وتصبح مقاومة لمرور التيار، لماذا ؟ لأن التيار الكهربائي عبارة عن إلكترونات تجيء وتذهب (أي تتردد) وأثناء ترددها جيئة وذهاباً تصطدم بذرات السلك الهوائي فيتحول جزء من هذه الطاقة إلى طاقة حرارية، ومديري شركات الكهرباء يكرهون هذا التحول لأسباب :
1 - فيه هدر للطاقة الكهربائية فيه إحراق مزيد من الوقود (البترول) في الآلات والمولدات الكهربائية، تبرم الأهالي والسكان من ضعف التيار الكهربائي، الشكاوى التي يقدمها الأهالي على الجهات المسؤولة.
لماذا تتحول الكهرباء إلى طاقة حرارية ولماذا تزداد الطاقة الحرارية كلما كان السلك ساخناً عند الظهيرة ؟
لنتصور أنبوباً مجوفاً كبيراً (يتسع لإنسان) وطويلاً وفيه كرات، ومطلوب من إنسان ما أن يدخل الأنبوب وأثناء دخوله بدأت تتحرك الكرات فتعيقه عن الحركة، وكلما ازدادت حركات الكرات اصبح السير أكثر صعوبة ، وهذا شبيه تماماً بما يجري في الأسلاك الهوائية، ففي الصباح الباكر والليل تتحرك إلكترونات ذرات النحاس ببطء، ولكن عند ارتفاع الشمس (من الساعة 9 صباحا إلى 6 عصرا) تتحرك إلكترونات ذرات النحاس وكذلك ذرات النحاس حركة شديدة، مما يعرقل مرور إلكترونات السلك النحاسي فتتحول إلى تصادم، هذا التصادم يؤدي إلى حرارة (كطرق مسمار بمطرقة إذ يسخن المسمار) وهذه الكهرباء يتحول 30% منها إلى حرارة وهذه الحرارة بالإضافة إلى حرارة الشمس تؤدي إلى هدر حراري إضافي لتصبح 40% لهذا يحرص الجميع على عدم تشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية في ساعات الذورة.
هذا بالنسبة للكهرباء عبر الأسلاك الهوائية وهذه عيوبها أما الأسلاك تحت الأرض فهي أكثر برودة، وتستطيع أن تشاهد حفريات الكهرباء فتجدها ذات عمق يصل إلى متر ونصف المتر تحت الأرض في شق طويل.
فالأسلاك تحت الأرض لا تسخن وهي ميزة رائعة ولكنها مكلفة جداً، وكذلك لها مشكلة وهي احتمال الانفجار عند هبوط الأمطار مما يتطلب الحفر ومن ثم الإصلاح وما أكثر ما كنا نرى الأرض متفحمة ساخنة جداً فوق هذه الأسلاك، ولما كنا أطفالاً كنا نستدفئ إذا وضعنا أرجلنا فوق هذه الأسلاك (أعني فوق التراب وإلا فالأسلاك تحتنا بمتر ونصف المتر).
إذن لكل من النوعين ميزات وعيوب وألخصها بالآتي:
1 - الأسلاك الهوائية (سواء بين المدن أو داخل المدينة) لا تنفجر وسهلة التركيب.
2 - الأسلاك تحت الأرض قد تنفجر ومن الصعوبة إصلاحها في وقت قليل.
3 - الأسلاك الهوائية تسخن في النهار مما يقلل الكفاءة الكهربائية إذ تتحول 40% إلى حرارة.
4- الأسلاك تحت الأرض لا تسخن ولو كانت في إفريقيا الحارة وهي ذات كفاءة عالية.
أخيراً لاحظنا شركات الكهرباء تعتمد أحياناً على أسلاك تحت الأرض ذات غلاف وردي اللون عازل للماء (مياه الأمطار والمجاري) وبدأت بتنفيذ حفريات.
ماذا سيجري بعد قرون من الآن؟
لا أحد يعلم الغيب، والله وحده العالم بالغيب ولكن العلماء يفترضون أن تنتقل الكهرباء عبر أشعة ليزر فشعاع ينتقل من قمة جبل في سان فرانسسكو لينطلق حاملاً الكهرباء إلى فلوريدا، وشعاع ليزر ينطلق من القاهرة نحو الإسكندرية، وهذا الشعاع يغني تماماً عن الأبراج التي نشاهدها الآن بين المدن أو الأبراج داخل المدينة.
ما عيوب الليزر؟
يقول العلماء إن الطيور هي المتضرر من أشعة الليزر ففي حالة دخول سرب من الطيور فسوف يموت فوراً، وكذلك الطائرات فلو أن طياراً دخل إلى مجال أشعة الليزر فسوف تحترق الطائرة فورا وتسقط.
هذه عيوب أشعة الليزر وأما محاسنها فعديدة فهي لا تتطلب أعمدة وأبراجا تستهلك أطناناً من الحديد ولا تتطلب أسلاكاً وتستهلك أطناناً من النحاس وكذلك قوية وليس فيها هدر للطاقة.
وكل شيء يتغير ولله في خلقه شؤون.