كيف تعمل طاقة الرياح

بواسطة: - آخر تحديث: ١٢:٤١ ، ٢٦ أغسطس ٢٠١٩
كيف تعمل طاقة الرياح

الطاقة المتجددة

تُعرّف الطاقة المتجددة بأنها الطاقة التي لا تنضب والتي يستطيع الإنسان استخدامها لإنتاج الكهرباء وتشغيل المصانع والسيارات، نظرًا إلى قلة توافر الطاقة غير المتجددة والتي قد بدأت مصادرها بالانخفاض فالبحث عن البديل هو الأفضل لاستمرار الحياة على كوكب الأرض والقدرة على تقديم الخدمات التي تُيسّر الحياة، ومن مصادر الطاقة المتجددة الطاقة الشمسية وطاقة المياه وطاقة المد والجزر وطاقة الرياح، وسيتم في هذا المقال تفسير كيف تعمل طاقة الرياح وكيف يتم استغلالها لإنتاج الطاقة.[١]

تعريف طاقة الرياح

قبل الإجابة عن سؤال: "كيف تعمل طاقة الرياح؟" يجب معرفة ما هي طاقة الرياح، إذ تُعرّف طاقة الرياح بأنها الطاقة الناتجة من حركة الهواء أو الرياح في يوم عاصف، ويتم الاستفادة من هذة الطاقة بتحريك مراوح هوائية مرتبطة مع مولدات لتحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في العديد من المجالات، لذلك تُعرف بأنها طاقة كهروميكانيكة وهي من أفضل أنواع الطاقة المتجددة أو الطاقة البديلة والتي تعتمد فقط على قوة الرياح في تحريك أجنحة المراوح الموجودة في كل مكان تقريبًا وتكون أقوى في المناطق المفتوحة أو المناطق العالية، ولا تؤثر طاقة الرياح على البيئة أو تُلوث الهواء فهي مصدر من مصادر الطاقة النظيفة التي لا تُسبب مشاكل بيئية مثل الاحتباس الحراري، وتُعتبر الدانمارك من أكثر الدول استغلالًا لطاقة الرياح حيث تُنتج أكثر من 38% من احتياجاتها من الكهرباء من طاقة الرياح.[٢]

كيف تعمل طاقة الرياح

للإجابة عن سؤال كيف تعمل طاقة الرياح فإنه لابد من معرفة كيف تأتي الرياح، تأتي طاقة الرياح من الشمس فهي شكل من أشكال الطاقة الشمسية لأن الرياح تنتج من حرارة الشمس حيث إن الشمس تقوم على تسخين كل سطح الأرض بمقدار متفاوت فإن الهواء الموجود بالقرب من سطح الأرض يسخن، فيرتفع الهواء الساخن إلى أعلى فينخفض الضغط الجوي القريب من سطح الأرض فيُستبدل بالهواء البارد ليحل مكانه، وهذه الحركة الجوية يُطلق عليها اسم الرياح، وعند استغلال الرياح في تحريك المراوح الهوائية باستخدام أساليب التكنولوجيا المتطورة وتحويلها إلى طاقة كهربائية يُطلق عليها اسم طاقة الرياح، وقديمًا كانت تُستخدم طاقة الرياح عن طريق الطواحين الهوائية التي كانت تقوم بطحن الحبوب وضخ المياه.[٣]
أما حديثًا فقد تم الإجابة عن سؤال: "كيف تعمل طاقة الرياح؟" بشكل أوضح؛ وذلك عن طريق وجود مراوح هوائية كبيرة الحجم موصولة بمولدات كهربائية، فعندما تدور هذه المراوح الهوائية بفعل طاقة الرياح فإن دور المولد الكهربائي يتمثل بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية أي توليد الكهرباء، وتتكون المراوح الهوائية من ثلاثة أجنحة ضخمة قد يصل طولها إلى 162م تُحركها الرياح موجودة على برج أو عمود قد يصل ارتفاعه إلى 240م، ويمكن لهذة المراوح الهوائية أن تُنتج حوالي 4.8 إلى 9.5 ميغاواط من الطاقة الكهربائية، وهناك مراوح هوائية أصغر يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة للمنازل بشكل مستقل، وهناك مزارع الرياح وهي المناطق التي يكون فيها أكبر عدد من المراوح الهوائية فتُنتج أكبر طاقة ممكنة، ويمكن حساب الطاقة الناتجة من الرياح من المتوسط الحسابي ل​​سرعة الرياح في منطقة معينة وتُقسم الطاقة الناتجة إلى فئات من 1 إلى 7 أقلها واحد وأكبرها سبعة، وتوجد أكبر قاعدة لإنتاج الطاقة من الرياح في العالم في الصين وهي قاعدة جيوتشيوان لطاقة الرياح حيث تُنتج أكثر من 6000 ميغاوات من الطاقة، ويمكن أن تكون مزارع الرياح على البحر مثل مزارع الرياح الموجودة على نهر التايمز حيث الرياح القوية، ويتزايد توليد الكهرباء من طاقة الرياح واستغلالها بشكل كبير وأكثر الدول استغلالًا لطاقة الرياح هي الصين والولايات المتحدة الأمريكية[٤].

تحديات استخدام طاقة الرياح

هناك العديد من المشاكل أو التحديات التي تواجه استغلال طاقة الرياح لتوليد الطاقة الكهربائية أو القدرة على تنفيذ مزارع الرياح على نطاق واسع في أماكن مختلفة حول العالم أو كيف تعمل طاقة الرياح وكيفية استخدامها، ومن هذه التحديات ما يأتي:[٤]

  • تحديد الموقع لإنشاء مزرعة للرياح ووفرة الرياح فيها والمظاهر الجمالية والبيئية التي قد تُضيفها على الموقع، كما أنه لا يجب أن تكون قريبةً من المناطق السكنية الكبيرة وأن تكون مساحتها كبيرة جدًا.
  • التكلفة العالية لإنشاء مزارع الرياح وما تحتاجه من مولدات كهربائية ومراوح وغيرها الكثير وصيانتها.
  • الحاجة إلى خطوط لنقل الطاقة الكهربائية وأنظمة لتوزيع الكهرباء ونقلها إلى المستهلكين.
  • الرياح مصدر طاقة متقطع وغير متناسق وغير متواصل، لذلك فإنه من الضرورة العمل على تخزين هذه الطاقة لضمان عدم هدرها ولتوزيعها فيما بعد.
  • يمكن للمراوح الهوائية أن تُحدث آثارًا سلبية على الحياة البرية والجمالية، مثل إصابة الطيور أو قتلها، لذلك يجب أن تكون مزارع الرياح بعيدة عن أماكن تجمع الطيور ولا تؤثر على الحياة البرية الطبيعية.

مستقبل طاقة الرياح

من خلال معرفة كيف تعمل طاقة الرياح والقدرة على استغلالها بالوجه الصحيح، فإن النمو المتزايد لتطوير التكنولوجيا المستخدمة في استغلال طاقة الرياح يُبشّر بمستقبل قوي لطاقة الرياح، حيث إنها طاقة نظيفة تمامًا ومتجددة باستمرار وهناك توجه عالمي سريع لإيجاد بدائل للطاقة غير المتجددة تكون غير مُكلفة وصديقة للبيئة والحياة الطبيعية بشكل عام، ونظرًا لأن هناك جهود مستمرة للعمل على خفض تكلفة استغلال طاقة الرياح والتطورات التكنولوجية وإيجاد أساليب أفضل لتوليد طاقة الرياح، فإنه سوف تصبح طاقة الرياح فعالة بشكل كبير ومتنامي كمصدر رئيسي لإنتاج الطاقة الكهربائية والطاقة الميكانيكية معًا.[٣]

المراجع[+]

  1. "Renewable_energy", www.en.wikipedia.org, Retrieved 12-08-2019. Edited.
  2. "Wind_power", www.wikiwand.com, Retrieved 12-08-2019. Edited.
  3. ^ أ ب "wind-power", www.thoughtco.com, Retrieved 12-08-2019. Edited.
  4. ^ أ ب "wind-power", www.britannica.com, Retrieved 12-08-2019. Edited.