لا يمكن حصر هوية مخترع الكهرباء بشخصية واحدة، حيث إن اختراع الكهرباء يعود إلى جهود متراكمة، بذلها علماء ومخترعون، أسهمت إنجازاتهم، خلال القرنين الماضيين، في إيجاد الكهرباء.
وتعود جذور استخدام مصطلح "الكهرباء" إلى عام 1600، حيث استخدمه لأول مرة، الطبيب والعالم الإنجليزي، ويليام جيلبرت والملقب "أبو الكهرباء والمغناطيسية" لكونه استخدم مصطلحات ما تزال قائمة إلى اليوم، مثل القوة الكهرباء والجذب الكهربائي والقطب المغناطيسي.
ومن الأسماء التي أسهمت في اختراع الكهرباء، نيكولا تسلا وتوماس أديسون وبنجامين فرانكلين وشخصيات أخرى، حيث اشتهروا في عدة مجالات ترتبط بالكهرباء.
اليوم، تعد الصين الأولى عالميًا في استهلاك الكهرباء تليها الولايات المتحدة والهند وروسيا واليابان والبرازيل وكندا وكوريا الجنوبية وإندونيسيا وإيران وألمانيا والسعودية بالترتيب.
ووفق إحصاءات، يتجاوز الاستهلاك العالمي للطاقة الكهربائية، حاجز الـ 25 ألف تيرا واط/ الساعة، بينما يزداد حجم الاستهلاك مع مرور كل سنة.
من هو مخترع الكهرباء الأول في العالم؟
إن الحديث عن مخترع الكهرباء الأول، يجعلنا نمر على مجموعة اكتشافات أوجدها علماء، وترتبط بشكل وثيق بالطاقة الكهربائية. ونذكر هذه الشخصيات وفق ما يلي:
-
ويليام جليبرت
ويليام جليبرت، طبيب وعالم إنجليزي، ويعد من أكثر الرواد المساهمين في اكتشاف الكهرباء والمغناطيسية، كان طبيب الملكة إليزابيث الأولى، له عدة منشورات بحثية وابتكارات، مثل اكتشاف الكهرباء الساكنة وتوليدها باستخدام مادة الكهرمان، مما جعله من الأسماء الواردة عند الحديث عن مخترع الكهرباء.
كما يعود لجليبرت الفضل في ابتكار "المكشاف الكهربائي" وهي أداة قياس كهربائية، بينما له نظريات مثل أن "الأرض مغناطيس كبير، يمارس قوة على كل المغناطيسات الموجودة على سطحه".
-
بنجامين فرانكلين
يعد بنجامين فرانكلين أحد المساهمين في اكتشاف الكهرباء واعتبارها كمصدر للطاقة، فرانكلين هو أحد الآباء المؤسسين للولايات المتحدة، وله صورة مطبوعة على عملة الدولار الأمريكي من فئة 100 دولار.
خلال تجربة، أجراها فرانكلين أثبت فيها إمكانية استخدام الكهرباء كمصدر للطاقة، ففي عام 1752، ربط مفتاحًا معدنيًا بطائرة ورقية أثناء حدوث عاصفة رعدية، لتمر شحنة كهربائية عبر المفتاح، وبالتالي توصل لمزيد من الاستنتاجات حول الشحنات السالبة والموجبة.
-
نيكولا تسلا
يعتبر نيكولا تسلا أحد أهم المخترعين في عصره، فعند الحديث عن مخترع الكهرباء وطرق نقل الطاقة الكهربائية لا بد من ذكره، ففي عام 1891، اخترع ما يعرف بـ "ملف تسلا" وهو أول جهاز ساهم بنقل الكهرباء لاسلكيًا، ليستخدم فيما بعد بأجهزة الراديو والتلفزيون.
وساهمت اكتشافات تسلا في إضفاء أنظمة لإنتاج ونقل الكهرباء، كما يعود له الفضل في إنشاء أول محطة للطاقة الكهرومائية في العالم، وذلك في شلالات نياجرا.
وسجل لصالح تسلا 109 براءة اختراع في الولايات المتحدة إضافة إلى 7 براءات اختراع في المملكة المتحدة، بينما تقول الأرقام، إن إجمالي براءات الاختراع المسجلة لصالح تسلا في دول مختلفة تزيد عن حاجز الـ 300.
-
توماس أديسون
ينسب لتوماس أديسون وهو مخترع ورجل أعمال أمريكي، اختراع المصباح المتوهج الكهربائي، ففي عام 1879، تمكن أديسون من اختراع مصباح قابل للاستخدام لوقت أطول (1200 ساعة)، ليتحول اختراعه للتطبيق التجاري.
وما يزال هناك خلاف حول من اخترع المصباح الكهربائي، هل هو توماس أديسون أم مخترعون سبقوه مثل، هامفري دايفي الذي اخترع مصباح الأمان لعمال المناجم في بريطانيا عام 1815 أم غيرهما.
-
أليساندرو فولتا
يعتبر ألساندرو فولتا، وهو عالم فيزياء إيطالي، من بين الأسماء الواجب ذكرها عند الحديث عن مخترع الكهرباء، فله الفضل في اختراع أول بطارية عام 1801 عرفت بالبطارية الفولتية.
وأسهم اختراع فولتا بحصول اكتشافات إضافية تتعلق بالكهرباء، مثل اكتشاف ويليام نيكلسون، المرتبط بالتحليل الكهربائي للماء، وتمكن كل من أندرو كروس وهامفري دايفي من تحسين اختراع فولتا عبر زيادة مستوى الفولتية العالية في البطارية.
ونرى مما سبق، أن مخترع الكهرباء لا يمكن حصره بشخصية واحدة، بل جاء اختراع الكهرباء نتيجة لجهود متراكمة من قبل علماء وباحثين عبر قرون من الزمن.
أهم مصادر الطاقة الكهربائية في العالم
في سياق الحديث عن مخترع الكهرباء، ومع ازدياد الاعتماد على الطاقة الكهربائية في العديد من المجالات الحياتية، تنوعت مصادر توليد الطاقة الكهربائية، ولكن من أهمها ما يلي:
توليد الطاقة الكهربائية من الرياح
تعتبر طاقة الرياح لتوليد الكهرباء، إحدى أهم مصادر الطاقة الكهربائية، حيث يتم استغلال جريان الرياح عبر توربينات الرياح من أجل تشغيل مولدات متخصصة في توليد الكهرباء.
ويعود تركيب أول مولد للرياح في فيينا على يد المهندس النمساوي، جوزيف فريدلاندر، عام 1883، الذي تمكن من تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية.
توليد الطاقة الكهربائية من المياه
تعد الطاقة الكهرومائية من أهم مصادر الكهرباء في العالم، تعتمد على التحكم بتدفق المياه للمساهمة بإدارة التوربينات التي تولد طاقة ميكانيكية.
وفي عام 1878، شهد تنفيذ أول مشروع للطاقة الكهرومائية في العالم، وذلك في منزل كراجسايد الريفي، الذي اعتبر أول منزل بالعالم تتم إضاءته اعتمادًا على الطاقة الكهرومائية.
توليد الطاقة الكهربائية من الشمس
شاع استخدام ألواح الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في الآونة الأخيرة، بينما يرجع أساس ذلك إلى العالم الفيزيائي، إدموند بيكيريل.
وكان إدموند قد اكتشف كيفية إنتاج الكهرباء من ضوء الشمس، عام 1839، ليأتي بعد حوالي قرن من الزمن، المخترع الأمريكي، راسل أول الذي سجل لاسمه براءة اختراع لتصميم الخلايا الكهروضوئية.
توليد الطاقة الكهربائية من الوقود
تعد أكثر طرق توليد الكهرباء شيوعًا في العالم، حيث يتم توليد الكهرباء من مصادر الطاقة الأولية، والتي اكتشف مبادئها الأساسية، العالم الكيمياء والفيزيائي، مايكل فاراداي والملقب بـ "أبو المحرك الكهربائي".
ويعود لفاراداي الفضل في اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي، لإنتاج تيار كهربائي ثابت ومستمر، بينما سميت وحدة قياس السعة الكهربائية للمكثف، بـ "فاراد" ووحدة قياس كمية الشحنة الكهربائية "فاراداي" على شرفه.
ما أهمية الكهرباء في حياتنا اليومية؟
لعل البحث عن مخترع الكهرباء، يترجم كيف غيرت الكهرباء حياة الناس، ويتضح ذلك من ازدياد استخدام الطاقة الكهربائية، مع مرور كل سنة، وفق الإحصاءات العالمية.
ومن أهم النقاط التي تبرز دور الكهرباء في تحسين حياتنا اليومية، ما نذكره وفق ما يلي:
- في مجال الرعاية الصحية، حيث تعتمد الأجهزة الطبية وأنظمة الإضاءة والتدفئة وغيرها على الكهرباء، فبدونها، لا يمكن الحصول على رعاية صحية شاملة.
- في مجال التصنيع، تعتمد أغلب الشركات والمصانع على الكهرباء كمصدر طاقة لتشغيل الآلات والروبوتات وأنظمة التحكم وغيرها.
- في مجال التكنولوجيا، تعتبر الكهرباء العنصر الأهم لتشغيل الحواسيب والهواتف المحمولة والاتصال بالشبكات اللاسلكية والإنترنت وغير ذلك.
- في مجال النقل، حيث تعتمد شبكات معقدة من المواصلات على الكهرباء لتشغيل الحافلات والقطارات ومكاتب إدارة المواصلات وغيرها.
- في مجال الاستهلاك السكني، الكهرباء تعتبر أهم مصدر للطاقة من أجل تشغيل أنظمة التدفئة والتبريد والإضاءة والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
- في مجال المرافق الخدمية، حيث يتم استخدام الكهرباء لإنارة الطرق وتشغيل كاميرات المراقبة وإشارات المرور وغير ذلك.
- في مجال الترفيه، حيث يعتمد على الكهرباء لتشغيل دور السينما ومراكز الألعاب إضافة للموسيقى والتلفاز والأجهزة الترفيهية الأخرى.
ومن الملاحظ، أن هناك تحولًا كبيرًا نحو توفير مصادر للطاقة المتجددة النظيفة من أجل توليد الكهرباء دون الإضرار بالبيئة، حيث تتجه شركات صناعة السيارات إلى التركيز على صناعة السيارات الكهربائية.
ومن المتوقع، أن يقل الاعتماد على الفحم والغاز لتوليد الكهرباء بمقدار الربع مع حلول عام 2030، في كل من أفريقيا والشرق الأوسط وأمريكا اللاتينية وجنوب شرقي آسيا، وفقًا لتقرير يتحدث عن آفاق الاقتصاد العالمي.
ويجدر الذكر، أن هناك توقع بزيادة القدرة على تصنيع الطاقة الشمسية "الكهروضوئية" بمقدار الضعف، خلال العام الحالي، حيث يظهر الاهتمام المتزايد بإنتاج طاقة كهربائية من مصادر نظيفة في أنحاء العالم.
