معلومات عن طاقة الرياح

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٢٦ ، ١٣ سبتمبر ٢٠١٩
معلومات عن طاقة الرياح

الرياح

يُشير علم الطقس إلى الرياح بأنّها حركة الهواء القريب من سطح الأرض، وتلعب الرياح دورًا مهمًا جدًا في تحديد المُناخ والطّقس والتحكّم بهما، وتتشكّل بفعل الاختلاف العموديّ والأفقيّ للضغط الجويّ؛ حيث يرتبط اضطراب الريّاح به بشكلٍ كبيرٍ، وتتدفّق الريّاح بشكلٍ عامٍ حول المناطق التي تمتلك ضغطًا عاليًا نسبيًا ومنخفضًا نسبيًا، وعلى الرّغم من الآثار السلبيّة للرياح إلى أنّها تعود على الأرض بطاقةٍ مهمةٍ تُسمّى طاقة الرياح؛ وهي أحد مصادر الطّاقة المُتجددة.[١]

طاقة الرياح

يُشير مفهوم طاقة الرياح إلى أحد أشكال تحويلات الطّاقة؛ حيث تقوم طواحين الهواء أو المحرّكات التوربينيّة بتحويل الطّاقة الحركيّة للرياح إلى طاقةٍ كيميائيّةٍ أو كهربائيةٍ يُمكن استخدامها كأحد مصادر الطّاقة، وقد استُخدمت طاقة الريّاح المُنتجة عبر الطواحين منذ قرونٍ من أجل طحن الحبوب وضخ المياه،[٢] كما استُخدمت الرياح كأحد مصادر الطّاقة تاريخيًا للنقل أو إنتاج الطعام؛ حيث استُخدمت الريّاح التّجارية وهي الريّاح التي تتدفق بنفس الاتجاه في معظم الأوقات لنقل السفن والحمولات عبر المحيطات، وما زالت بعض السفن الضخمة تستخدم طاقة الرياح إلى هذا اليوم.[٣]

طريقة عمل توربينات الريّاح

تُعدّ توربينات الريّاح -وهي المحركّات التي تولّد الطاقة من الريّاح- أحد أسرع مصادر الطّاقة في العالم والأكثر نموًّا، كما أنّها تتميّز بتوليدها للطاقة الكهربائيّة دون بعث غازات الدفيئة إلى البيئة كتلك الناتجة من الوقود الأحفوري، وتُستخدم طواحين الهواء في الوقت الحالي لتحويل الطّاقة الميكانيكيّة القادمة من الريّاح إلى طاقةٍ كهربائيّةٍ، وتتكوّن توربينات الرياح من ثلاثة أجزاء رئيسة كما يأتي:[٤]

  • البرج: وهو السّاق الطويل الذي يرتبط بالأرض.
  • الشّفرات: وترتبط بالمركز الرئيس أو الدّوار.
  • الباسنة: وهي غطاء المحرّك وتُوجد على شكل صندوق خلف الشّفرات وتحتوي على المولّد.

يدور الدّوار أو المركز الرئيس في التوربينات في حالة تعرّضه لرياح قويةٍ بشكلٍ كافٍ، ويرتبط الدّوار بقضيب للدفع، ويصل هذا القضيب بدوره إلى الباسنة خلف الشفرات ويشغّل المولّد، ويقوم المولّد بدوره بإنتاج الطّاقة الكهربائيّة التي يُمكن تحويلها إلى الجهد الكهربائيّ المُناسب لشبكة الكهرباء، وعادةً ما تُوضع توربيتات الرياح التي تستخدمها الشركات المزوّدة للطاقة في مجموعات أو صفوف تسمّى مزارع الريّاح للاستفادة من المناطق التي تُوجد بها الرياح.[٤]

فوائد طاقة الرياح

تتميّز طاقة الريّاح بأنّها تمتلك طاقة ذات كثافة عاليّة بالنسبة لحجم الحيز الذي تتّخذه؛ حيث سيتطلّب الموقع الذي يحتوي على رياح ثابتة ومستمرة كمية أقل من محطات الطاقة مقارنةً مع الموقع الذي تصله رياح قليلة، وعلى الرّغم من عدم توفّر الرياح بشكلٍ دائمٍ؛ وهو أحد الأمور المرتبطة بسلبيات طاقة الرياح إلّا أنّ هُناك العديد من الفوائد التي ترتبط بها ومنها الآتي:[٥]

  • يتميّز استهلاك طاقة الرياح للمياه بأنّه الأقل بين المصادر الأخرى؛ وهو أمر مهم جدًا نظرًا لانخفاض مصادر المياه في العالم.
  • تسهم طاقة الريّاح في دفع البشر لاستهلاك واحتياج كميات أقل من مصادر الوقود.
  • تتميّز طاقة الريّاح بعدم إصدارها لأي نوع من أنواع غازات الدفيئة، وتسهم في تقليل كميات الكربون التي تُطلق في البيئة.

استخدام طاقة الرياح

تنتُج الريّاح بسبب تسخين الشّمس لسطح الأرض بشكلٍ غير متساوٍ؛ حيث يرتفع الهواء الساخن ويتحرّك الهواء الأبرد لملىء الأماكن الخاليّة، وسيستمر تدفّق الهواء تزامنًا مع إشراق الشّمس، الأمر الذي يسهم في استخدام الريّاح كأحد أشكال الطّاقة، وما يأتي بعض الحقائق حول استخدام طاقة الرياح:[٦]

  • ارتفع استخدام توربينات الرياح أكثر من 25% في السّنة الواحدة خلال العقد الماضي، وعلى الرّغم من ارتفاع هذه النسبة إلّا أنّ الطاقة الناتجة من هذا القطاع لا تزال تُزوّد كميةٍ قليلةٍ من الطّاقة العالمية.[٦]
  • يولّد أكبر التوربينات في العالم طاقةٍ كافيةٍ لعامٍ واحدٍ؛ أي 12 ميغاواط ساعي، وبالتّالي فإنّه يُزوّد 600 بيت تقريبًا بالطّاقة في الولايات المتّحدة الأمريكيّة، وتتميّز التوربينات الأصغر حجمًا بقدرتها على توليد طاقة كهربائيّة كافية لمنزل واحد أو محل تجاري واحد.[٦]
  • تتميّز طاقة الريّاح بأنّها لا تحتاج لكلفة تشغيلية بعد عمليّة نصب التوربين، وتسهم التكنولوجيا المتقدّمة بصناعة توربينات بتكلفة أقل أيضًا.[٦]
  • تحتوي التوربينات على بعض السلبيات والعيوب؛ حيث اشتكى بعض السّكان من أنّها صاخبة، كما يُمكن أن تقتل الشفرات ذات الدوران البطيء الطيور والخفافيش.[٦]
  • تزدهر طاقة الرياح بفضل الجهود العالميّة لمكافحة تغيّر المُناخ؛ كاتفاقيّة باريس، وقد زادت طاقة الرياح الكليّة في حميع أنحاء العالم من 17000 ميغاواط إلى أكثر من 430000 ميغاواط، وقد تجاوزت الصين الاتحاد الأوروبي في عدد التوربينات في عام 2015.[٦]
  • يعتقد الخبراء أنّه في حالة تطوّر قطاع طاقة الريّاح فإنّها ستحتل المرتبة الثالثة من مصادر تزويد الكهرباء بحلول عام 2050.[٦]
  • يُشكّل التغيّر أو التقلّب المُستمر في سرعة الرياح من شهرٍ إلى آخرٍ أو من يومٍ إلى آخرٍ وحتّى في ساعات اليوم الواحد تحدٍ كبيرٍ في هذا المجال، وخاصّةً أنّ الطّاقة النّاتجة يصعب تخزينها.[٧]
  • قد تضطرب طاقة الريّاح أو تتداخل مع الأولويات الأخرى؛ نظرًا لأنّ الزيادة في استخدام هذه الطّاقة يتطلّب مساحاتٍ كبيرةٍ من الأرض؛ الأمر الذي يُمثّل أحد عقبات استخدامها.[٧]
  • تتميّز الطاقة الصادرة من الرياح بأنّها متعددة الاستخدامات؛ حيث تؤدّي حركة الريّاح لإنتاج الطاقة الحركيّة؛ وهي الطّاقة التي تنتج بسبب تحرّك أي كتلة، ويُمكن تحويل هذه الطّاقة إلى أحد أشكال الطاقة الأخرى ومنها الطاقة الميكانيكيّة والطاقة الكهربائيّة وغيرها بحسب الاستخدام.[٧]

المراجع[+]

  1. "Wind", www.britannica.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.
  2. "Wind power", www.britannica.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.
  3. "Wind Power", www.encyclopedia.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.
  4. ^ أ ب "How Do Wind Turbines Work?", www.livescience.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.
  5. " What are the benefits of wind energy?", www.quora.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.
  6. ^ أ ب ت ث ج ح خ "Wind Power", www.nationalgeographic.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.
  7. ^ أ ب ت "What Is Wind Power? The Pros and Cons of This Energy Source", www.thoughtco.com, Retrieved 23-08-2019. Edited.