يقدم لكم موقع اقرأ في هذا المقال موضوع عن طاقة الرياح وكيفية توليد الكهرباء من طاقة الرياح واستخدام طاقة الرياح ومميزات طاقة الرياح وعيوب طاقة الرياح الرياح هي نوع من أنواع الطاقة المتجددة والنظيفة. ويمكن تحويلها إلى طاقة كهربائية عن طريق التوربينات، كما كانت تستخدم في الماضي لطحن الحبوب ونقل المياه وتحريك السفن باستخدام الأشرعة.
موضوع عن طاقة الرياح
موضوع عن طاقة الرياح
طاقة الرياح هي أحد أشكال مصادر الطاقة المتجددة التي تقوم فيها التوربينات بتحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية واستخدام هذه الطاقة لتوفير الطاقة اللازمة للعديد من المجالات المختلفة. مثل الصناعة والزراعة وغيرها
كيفية توليد الكهرباء من طاقة الرياح
يتم توليد الكهرباء من طاقة الرياح باستخدام التوربينات. تقوم الرياح بتحريك شفرات التوربين الشبيه بالمروحة وتسبب دورانها، مما يؤدي بدوره إلى تشغيل المولد المسؤول عن إنتاج الطاقة الميكانيكية والكهربائية.
تقوم التوربينات بتحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية عن طريق تسخير القوة الديناميكية الهوائية الناتجة عن الشفرات الدوارة. يعمل هذا على نفس مبدأ أجنحة أو مروحة الطائرة. ومع تدفق الرياح ووصولها إلى الشفرة، يقل ضغط الهواء على أحد جانبي تلك الشفرة. وهذا الاختلاف في الضغط يؤدي إلى ظهور قوى الطفو والسحب.
قوة الرفع أقوى من قوة السحب وينتج عن ذلك دوران الشفرة الدوارة المتصلة بالمولد إما مباشرة عبر التوربين أو بشكل غير مباشر عبر العمود والتروس وينتج عن ذلك تشغيل المولد لإنتاج الكهرباء .
تنقسم معظم توربينات الرياح إلى نوعين أساسيين: توربينات أفقية وتوربينات رأسية ويمكن بناء توربينات الرياح إما على الأرض أو على المسطحات المائية الكبيرة مثل المحيطات والبحيرات.
الاستخدامات الممكنة لطاقة الرياح
ويمكن تلخيص الاستخدامات الرئيسية لطاقة الرياح بشكل عام فيما يلي:
توليد الكهرباء
طاقة الرياح هي مصدر طاقة بديل يستخدم لتقليل استخدام الوقود الأحفوري. وتعتبر أيضًا طاقة متجددة ويمكن تشغيلها بواسطة نظام مولد يعمل بواسطة توربينات الرياح. لتوفير طاقة الرياح، يقول موقع Wind Job.
عندما تهب الرياح على شفرات التوربينات، يقوم الدوار بتدوير عمود التوربين، ومن ثم يتم توصيل العمود بمولد يقوم بتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية، مما يؤدي إلى دوران المولد وإنتاج الطاقة الكهربائية أو الكهرباء.
والجدير بالذكر أن هناك نوعين من توربينات الرياح: توربينات المحور الأفقي (HAWTs) وتوربينات المحور الرأسي (VAWTs).
أصبح استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء واسع الانتشار على الرغم من تعقيد استخدامه. تحتوي مزارع الرياح على مجموعة من التوربينات الكبيرة المصممة خصيصًا لإنتاج الطاقة الكهربائية. ولذلك فإن مزارع الرياح تتطلب مفاهيم خاصة ومناسبة تأخذ في الاعتبار جميع الجوانب. على سبيل المثال، عدد التوربينات وحجم العقار وعوامل أخرى.
دعم الملاحة
تستخدم بعض شركات الشحن الحديثة طاقة الرياح كوسيلة للنقل. يتم تركيب الطائرات الورقية الكبيرة على سفن الشحن وسفن الصيد، والتي تساعد في الظروف المناسبة على تقليل استهلاك الوقود في الرحلات الطويلة بنسبة 30%.
ويُنصح باتباع هذه الطريقة؛ لتقليل الحاجة إلى المال للوقود وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
ممارسة الأنشطة الرياضية
تعتمد العديد من الأنشطة الرياضية على طاقة الرياح، ومنها:
- الإبحار البري: يشبه هذا النشاط الإبحار العادي، إلا أنه يتم إجراؤه على الأرض باستخدام مركبة صغيرة ذات عجلات مزودة بشراع.
- ركوب الأمواج: (بالإنجليزية: kitesurfing)، وهو نشاط رياضي يمارسه الشخص من خلال ركوب لوح التزلج أثناء الإمساك بالشراع. للوصول إلى ارتفاعات كبيرة.
ضخ الماء
يمكن الاعتماد على طواحين الهواء لتوليد الطاقة اللازمة لضخ المياه من البرك والآبار لاستخدامها في أغراض الري والشرب وغيرها. وبما أن الضخ لا يتطلب طاقة تشغيلية، بل يتطلب طاقة الرياح المتوفرة فقط، فهو مفيد جدًا في الأماكن النائية التي لا يمكن الوصول إليها. يتم توصيله بطرق الضخ التقليدية.
تعتمد قدرة المطاحن على ضخ المياه على عدد من العوامل. وأهمها هي:
- سرعة الرياح، حيث يجب أن يكون متوسط سرعة الرياح ما بين (12 إلى 18) كم/ساعة حتى تعمل طواحين الهواء بكفاءة.
- عمق المياه في الآبار والبرك.
- نوع الطاحونة الهوائية.
مزايا طاقة الرياح
تعد طاقة الرياح أحد أكثر أشكال الطاقة انتشارًا وانتشارًا في العالم. لما له من فوائد تشجع الدول على الإقبال عليه، ومن هذه الفوائد ما يلي:
- التكلفة مرضية مقارنة بفعاليتها. تكلفة الطاقة المولدة من طاقة الرياح منخفضة مقارنة بالمصادر الأخرى، ولا تعتمد على الوقود التقليدي وتختلف في التكلفة.
- خلق فرص عمل جديدة في مجال توربينات الرياح مثل وظائف التركيب والتشغيل والصيانة.
- ولنعتبر طاقة الرياح استثمارا ناجحا يدعم اقتصادات الدول ويسمح لها بالمنافسة على نطاق عالمي.
- طاقة صديقة للبيئة ولا تنتج انبعاثات أو ملوثات ضارة. على سبيل المثال، الغازات المنبعثة من مصادر الطاقة التقليدية.
- قدرة الدول على الاكتفاء بإنتاجها المحلي من طاقة الرياح دون القلق من استنزافها أو استنزافها.
- مستدام كشكل من أشكال الطاقة الناتجة عن تسخين الشمس للغلاف الجوي أثناء دوران الأرض.
- توفير دخل إضافي لأصحاب الأراضي في المناطق الريفية بدلاً من بناء المطاحن على أراضيهم الخاصة.
عيوب طاقة الرياح
على الرغم من المزايا العديدة التي تتمتع بها طاقة الرياح، إلا أن نمو طاقة الرياح يواجه عددًا من التحديات. ومن أبرز العيوب ما يلي:
- تعتبر تكلفة طاقة الرياح منخفضة مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية، إلا أنها تتأثر بعدد من العوامل التي تحد من قدرتها على المنافسة المستمرة مع هذه الأساليب، حيث أن الطاقة المولدة منها تكون غير كافية في بعض الأحيان.
- ويتطلب إنشاء خطوط خاصة لنقل الطاقة واستخدامها في المدن، حيث أن المناطق التي يتم بناء توربينات الرياح فيها غالبا ما تكون بعيدة.
- تستخدم توربينات الرياح الكثير من الأراضي التي يمكن استخدامها بطرق أخرى لتحقيق أرباح أفضل من إنتاج هذه التوربينات.
- لطواحين الهواء تأثير سلبي على المنطقة المحيطة بها، لأنها بالإضافة إلى تأثيرها السلبي على الصورة العامة، فإنها تنتج أيضًا ضوضاء مزعجة.
- طواحين الهواء لها تأثير سلبي على الحيوانات والطيور القريبة ويمكن أن تقتل أعدادا كبيرة منها أثناء دورانها.