الطاقة مصادرها متنوعة ومتعددة ففي البداية كنا نعتمد على الوقود الأحفوري والفحم في توليد الطاقة عن طريق البخار وكانت هذه بمثابة الثورة الصناعية الأولى، والتي نقلت أوروبا بالتحديد والعالم عمومًا نقلة نوعية ولكن الثورة التي تعتمد على الوقود الأحفوري كانت لديها سلبيات عديدة على البيئة، فكان من اللازم التوجه إلى مصادر جديدة للطاقة أقل تلويثًا للبيئة وفي نفس الوقت تعطي نفس الكمية وزيادة، ومن هذه المصادر هي طاقة الرياح ونحن سنقدم في هذه المقالة من معلومة مفيدة بحث عن طاقة الرياح .
بحث عن طاقة الرياح
طاقة الرياح هي من ضمن أنواع الطاقة النظيفة التي يتم الاعتماد عليها في توليد الكهرباء:
- تعني الطاقة في الفيزياء القدرة على فعل شيء ما عن طريق تحويل الطاقة من شكل إلى آخر للحصول على أشكال مختلفة من الطاقة.
- على سبيل المثال، تحويل الطاقة إلى طاقة كهربائية أو حرارية أو إشعاعية أو نووية أو كيميائية.
- يعتمد عملها على الطاقة الحركية أو الطاقة الخفية.
تعريف طاقة الرياح
يعبّر مصطلح طاقة الرياح عن العملية التي يتم من خلالها استخدام الرياح لتوليد الطاقة الميكانيكية أو الكهربائية، حيث يُمكن تعريف الرياح بأنّها إحدى الظواهر الطبيعيّة على سطح الأرض، والتي نتعامل معها بشكل يومي، وهي شكل من أشكال الطاقة الشمسية.
استخدامات طاقة الرياح
تم استخدام طاقة الرياح من قبل مستويات مختلفة من الحضارة منذ العصور القديمة فقد استخدم المصريون القدماء هذه الطاقة لدفع سفنهم على نهر النيل في مصر، واستخدم المسلمون طاقة الرياح لطحن الحبوب المختلفة، واستخدمها الصينيون في الضخ خاصة المياه الجوفية؛ مزيد من إلقاء الضوء في السطور التالية:
- نظرًا لأن توربينات الرياح هي مصدر طاقة أرخص من المصادر الأخرى لإنتاج الطاقة، فإن توليد طاقة الرياح يكون فعالًا من حيث التكلفة، خاصةً عند استخدام التطورات التكنولوجية لتشغيل التوربينات.
- يمكن أن تعمل التوربينات في مجموعة متنوعة من المواقع والبيئات حيث يمكن تركيبها لتوليد الكهرباء، بما في ذلك المزارع والمناطق الريفية والمناطق الساحلية والمناطق النائية.
- على سبيل المثال، تنمو عروض العمل عالية الأجر في هذا المجال لمهندسي توربينات الرياح في المرتبة الثانية من حيث الأسرع في العقد الماضي في الولايات المتحدة.
- طاقة الرياح هي مصدر متجدد للطاقة، ولا تنتج توربينات الرياح انبعاثات يمكن أن تلوث الهواء أو الماء (مع استثناءات نادرة)، لذلك فإن استخدام طاقة الرياح بشكل عام لتوليد الطاقة له تأثير بيئي أقل من العديد من مصادر الطاقة الأخرى
لا حاجة لمياه التبريد. - يمكن أن يؤدي استخدام توربينات الرياح لتوليد الكهرباء إلى تقليل اعتمادنا على مصادر أخرى لتوليد الكهرباء، مثل الوقود الأحفوري، مما يؤدي عمومًا إلى تقليل تلوث الهواء وانبعاثات الكربون.
مزايا طاقة الرياح
هناك العديد من المزايا لطاقة الرياح سنقدمها في السطور التالية:
- تكلفة منخفضة مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية الأخرى:
- تعد طاقة الرياح من أرخص مصادر الطاقة المتاحة من حيث السعر، لذا فهي جيدة من حيث التكلفة.
- تكلفة طاقة الرياح تعادل سنتان لكل كيلوواط / ساعة، وتبيعها مزارع الرياح بسعر أعلى.
- إنه متاح لفترة طويلة، لذا يمكنك تحديد سعر ثابت لمدة 20 أو 30 عامًا، على سبيل المثال.
- هذا على عكس تقلبات الأسعار التي يمكن أن تحدث مع مصادر الطاقة التقليدية.
- خلق الوظائف وتعزيز الاقتصاد وتقليل استهلاك النفط:
- يخلق قطاع طاقة الرياح العديد من الوظائف. على سبيل المثال، يعمل أكثر من 100000 عامل في هذا القطاع في الولايات المتحدة، مما يجعل مهمة مهندسي توربينات الرياح هناك واحدة من الأسرع نموًا.
- تشير الإحصائيات إلى أنه بحلول عام 2050 توفر طاقة الرياح أكثر من 600000 وظيفة في الولايات المتحدة الأمريكية.
- لا توجد معدات حفر مطلوبة مثل مصادر الوقود الأحفوري:
- تساهم طاقة الرياح في نمو الصناعة.
- في الولايات المتحدة، تساهم مشاريع طاقة الرياح بأكثر من 10 مليارات دولار سنويًا في الاقتصاد الأمريكي.
- طاقة مستدامة لا تنضب:
- تختلف طاقة الرياح عن محطات الطاقة التي تعتمد على حرق الوقود الأحفوري.
- ينتج الفحم والغاز الطبيعي، على سبيل المثال، جزيئات ومواد وغازات ضارة مثل: أكسيد النيتريك وثاني أكسيد الكربون.
- يسبب أكسيد النيتريك وثاني أكسيد الكربون العديد من المشاكل الصحية والأضرار الاقتصادية.
- في المقابل، لا تسبب طاقة الرياح تلوثًا أو تنتج انبعاثات في الغلاف الجوي تسبب الأمطار الحمضية والغازات والضباب الدخاني التي تساهم في الاحتباس الحراري.
- طاقة الرياح هي مصدر نظيف وصديق للبيئة:
- تصنف الرياح كنوع من أنواع الطاقة الشمسية.
- تحدث الرياح بسبب دوران الأرض وعدم انتظام سطحها، فضلاً عن ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي بفعل الشمس.
طالما أن الشمس مشرقة، تصنف الرياح كشكل من أشكال الطاقة الشمسية. - سوف تهب الرياح لذلك فهي مستدامة ومتجددة.
- يساهم في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
- يمكن استخدامه لأغراض عديدة.
سلبيات طاقة الرياح
- يتطلب مساحة كبيرة.
- مطلوب مكان بسرعة رياح عالية ورياح هادئة نسبيًا.
- صاخبة أثناء النهار.
- لا تحرك الرياح الطاحونة دائمًا، لكنها موسمية.
كيفية توليد الكهرباء من طاقة الرياح
- يتم توليد الكهرباء من طاقة الرياح باستخدام التوربينات.
- تقوم الرياح بتدوير شفرات التوربين على شكل مروحة، والتي بدورها تقود المولد الذي ينتج طاقة ميكانيكية وكهربائية.
- تعمل التوربينات على تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية.
- استفد من الديناميكا الهوائية الاصطناعية. شفرة تدور على نفس مبدأ أجنحة الطائرة أو المروحة.
- عندما تصل الرياح إلى الشفرة، ينخفض ضغط الهواء على جانب واحد من الشفرة ويؤدي هذا الاختلاف في الضغط إلى رفع وسحب.
- يعتبر الرفع أقوى من قوة الجر، لذا فإن المراوح المتصلة بالمولد إما مباشرة من خلال التوربين أو بشكل غير مباشر من خلال العمود وعلبة التروس تدور، مما يتسبب في توليد المولد للكهرباء.
- تنقسم معظم توربينات الرياح إلى نوعين رئيسيين.
- يمكن بناء التوربينات الأفقية والعمودية والرياح على الأرض أو في المسطحات المائية الكبيرة مثل المحيطات والبحيرات.
العوامل التي تعتمد عليها طاقة الرياح
هناك ثلاثة عوامل رئيسية تعتمد عليها طاقة الرياح وتؤثر على ناتج وتوليد الطاقة منها:
- سرعة الرياح:
- تحدد سرعة الرياح كمية الكهرباء التي يمكن أن يولدها التوربين؛ هذا يعني أنه إذا كانت سرعة الرياح عالية، يمكنك توليد الكهرباء لتلقي المزيد من الطاقة.
- ذلك لأن الرياح القوية تتسبب في دوران شفرات التوربين بشكل أسرع، كما ينتج عن الدوران الأسرع مزيدًا من الطاقة الميكانيكية والطاقة من المولد.
- كثافة الهواء:
- تعتمد عملية توليد الطاقة أيضًا على كثافة الهواء المحلي.
- تتأثر كثافة الهواء بالارتفاع والضغط ودرجة الحرارة.
- كلما زادت كثافة الهواء، زاد الضغط على التوربين وزاد خرج الطاقة.
- حجم شفرات التوربينات:
- تستطيع شفرات التوربينات الأكبر حجمًا التقاط المزيد من طاقة الرياح عن طريق إجبار المزيد من الهواء على الجزء الدوار، والذي ينتج بالطبع مزيدًا من الطاقة.
التحديات التي تواجه طاقة الرياح
هذا يفسر كالتالي:
- المواقع المثالية للرياح غالبًا ما تكون بعيدة.
- تحدث طواحين الهواء الكثير من الضوضاء وتغير جمال المناظر الطبيعية في بعض المناطق.
- يمكن أن تؤثر التوربينات على الحياة البرية المحلية.
- تم تصنيف توربينات الرياح على أنها ذات تأثير أقل على الحياة البرية مقارنة بوسائل توليد الطاقة الأخرى، ولكن لم يتم العثور على طرق لتقليل تأثيرها على الحياة البرية.
أسئلة شائعة
من هو مخترع طاقة الرياح؟
كان Henrik Stisdal يفكر في توربينات الرياح منذ أن كان مراهقًا، وقام ببناء أول توربينات رياح عندما كان عمره 16 عامًا.
كيف يتم استغلال طاقة الرياح؟
يمكن تحويل طاقة الرياح واستخدامها في توربينات الرياح أو توربينات الرياح لتوليد الكهرباء.
قدمنا في هذه المقالة من معلومة مفيدة بحث عن طاقة الرياح فهي من مصادر الطاقة النظيفة التي أصبحت تعتمد عليها الدول اعتمادًا كبيرًا، سيكون الاعتماد عليها متزايدًا يومًا بعد يوم،وختامًا نتمنى أن نكون قدمنا لكم ما تبحثون عنه بالشكل الوافي وانتظروا الجديد في معلومة مفيدة.
