مدونة جسور المعارف للعلوم والثقافة

طاقة الرياح هي شكل من أشكال مصادر الطاقة المتجددة-"الطاقة النظيفة". حيث تقوم ما يعرف بتوربينات الرياح بتحويل طاقة حركة الرياح "سرعة الرياح" إلى طاقة ميكانيكية ومنها عبر المولدات إلى طاقة كهربائية.  وتستخدم هذه الطاقة لتوفير الطاقة اللازمة التي تحتاجها العديد من المجالات المختلفة؛ منها الصناعة والزراعة وحالياً إنتاج الهيدروجين الأخضر، وغيرها.

 

مزارع طاقة الرياح.

مساهمات طاقة الرّياح

تعد إحدى أنواع الطاقة الأكثر انتشارًا حول العالم، وتؤكد الدراسات أن إنتاجها يتزايد يوماً بعد يوم نظرًا لأنها متاحة في كل مكان، كذلك تكاليف إنتاجها منخفضة نسبيًا وفعاليتها كبيرة. وتسعى دول العالم التي تتمتع بسرعات رياح قوية إلى إنشاء مزارع توربينات الرياح وتسخر الأبحاث كي تزيد من كفاءة تلك التوربينات للحصول على الطاقة بأقل الأسعار.

    وتُستمد هذه الطاقة من خلال تثبيت تلك التوربينات على شواطئ البحار والمحيطات، والمرتفعات كما هو الحال في الولايات المتحدة الأمريكية، ومصر وموريتانيا. وفي دول بحر الشمال النرويج والسويد والدنمارك يضعون مزارع توربينات الرياح داخل المياه الضحلة  لمسافات كبيرة من الشاطئ، ذلك لحصد أكبر قدر من الرياح.

ومن المعلوم أنه قد طُور استخدام طاقة الرياح لأول مرة في دولة الدنمارك في شمال القارة الأوروبية خلال منتصف القرن الماضي.

 كيف تولد الكهرباء من طاقة الرياح؟

تولد الكهرباء من طاقة الرياح باستخدام التوربينات الهوائية العملاقة. إذ تحول "سرعة الرياح" عند استقدامها بريش التوربينات إلى طاقة ميكانيكية، والتي بدورها تعمل على دوران المولد الكهربي الموجود معها بعلبة تروس على محورها فتتولد الطاقة الكهربائية.

هناك أنواع عدة من توربينات الرياح تستخدم طبقاً لظروف التشغيل المختلفة وكذلك الطبيعة الجغرافية؛ فمنها التوربينات الأفقية، والتوربينات الرأسية. وتتواجد مزارع توربينات الرياح على اليابسة وفوق المرتفعات أو على المسطحات المائية الكبيرة كالمحيطات والبحيرات.

 ما العوامل المؤثرة في إنتاج الطاقة من الرياح؟

هناك عوامل عدة تؤثر في إنتاج الطاقة من الرياح نذكر منها:

سرعة الرياح: إذ تحدد سرعة تدفق الرياح عبر ريش التوربين كمية الكهرباء المتولدة، فمع سرعات رياح عالية تنتج كمية طاقة أكبر.

كثافة الهواء: يعتمد إنتاج الطاقة الكهربية المتولدة من التوربين على كثافة الرياح "كثافة الهواء" في المنطقة. وتتأثر كثافة الهواء بالموقع الجغرافي مع الضغط ودرجة الحرارة، حيث تؤثر الرياح  الكثيفة ذات الضغط الكبير على التوربين، منتجة طاقة أكبر.

تصميم شكل ريش التوربين: تعتمد كمية الكهرباء المنتجة من التوربين على تصميم شكل الريش من حيث الحجم والهيكل فمنها العدل ومنها الحلزوني ومنها الاسطواني، سواء أفقياً أو راسياً.

وهناك أيضاً عوامل أخرى تؤثر على إنتاج الكهرباء من طاقة الرياح مثال عدد التوربينات بالمزرعة، ونظام تواجدها جنباً إلى جنب وتتابعها .

 مزايا وعيوب إنتاج الطاقة من الرياح

هناك مزايا عديدة لإنتاج الطاقة من الرياح، وكذلك يوجد بعض العيوب نتعرف عليها في التالي:

مزايا انتاج الطاقة من الرياح

طاقة الرياح من أهم مصادر الطاقة الجديدة والمتجددة " Renewable Energies "، وتسعى الدول في انتاج المزيد منها لما لها من المزايا والإيجابيات منها:

• تكلفة الانتاج منخفضة: عند مقارنة تكلفة انتاج الطاقة من الرياح مع مثيلتها من الوقود الأحفوري نجد أنها مناسبة خاصة عند التعاقدات طويلة الأجل لعدم استقرار أسعار البترول والغاز.
• مصدر للطاقة النظيفة: تعتبر طاقة الرياح من الطاقات الجديدة والمتجددة النظيفة والغير منتجة لغازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري والتي تسعى الدول للاعتماد عليها خلال الأعوام القادمة.
• تساهم في التنمية المستدامة: يوفر قطاع انتاج الطاقة من الرياح العديد من فرص العمل مما يساعد في زيادة الاستثمار ونمو الاقتصاد الكلي للدول.
• إنتاج الهيدروجين الأخضر: المساهمة في انتاج الهيدروجين الأخضر وعدم الاعتماد على الطاقة المنتجة من الوقود الأحفوري في نمو الصناعات، ووسائل النقل . لمعرفة المزيد عن الهيدروجين الأخضر "اضغط هنا".

 ولطاقة الرياح مزايا أخرى متعددة. 

عيوب انتاج الطاقة من الرياح

بالرغم من وجود مزايا عدة لإنتاج الطاقة من الرياح، لكن يوجد أيضاً بعض السلبيات تؤثر على الاعتماد عليها منها:

• التلوث السمعي: الضوضاء من أهم الأشياء التي تصاحب توربينات الرياح، كذلك وجودها قرب التجمعات السكانية غير محبب.
• عنصر تهديد للحياة البرية المحيطة: إن وجود توربينات الرياح العملاقة مصدر غير أمن للحياة البرية، خاصة الطيور التي تتواجد معها في نفس المنطقة.
• الجغرافيا البيئية: "المحدودية" يقتصر تسخير طاقة الرياح على أماكن معينة فقط، وهي الأماكن التي تكون فيها سرعة الرياح عالية، ويكون هذا في الغالب سواحل البحار والمحيطات وفي الأماكن النائية ، مما يستلزم نقلها عبر خطوط مكلفة.

بالرغم من هذا فتسعى الدول للتقدم في انتاج الكهرباء من طاقة الرياح. لمعرفة المزيد "اقرأ هنا".

استخدامات الطاقة المتجددة

تستخدم طاقة الرياح في توليد الكهرباء للاستخدام المحلي والصناعي وتساهم في عملية انتاج الهيدروجين الأخضر الذي تسعى كثير من الدول لإنتاجه. ذلك لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري المؤثر في الاحتباس الحراري وتغير المناخ من جه وتغير أسعار البترول والغاز نتيجة عوامل جيوسياسية كثيرة. للمزيد "اقرأ هنا".

 الخاتمة

تعد طاقة الرياح من مجموعة الطاقة الجديدة والمتجددة والتي تسعى كثير من الدول في الاستثمار فيها نظراً لعدم اسهامها في تلوث البيئة بغازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري. كذلك تعتبر قطاع مزدهر يساهم في خلق فرص عمل جديدة مما يؤدى إلى النمو الاقتصادي.

 المراجع

        الإنترنت.