بحث عن طاقة الرياح

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:١١ ، ٢٢ سبتمبر ٢٠١٩

تولد الرياح

تتولد الرياح في الأصل بفعل الأشعة الساقطة على سطح الأرض من الشمس، الأمر الذي يؤدي إلى تسخين بقعة معينة من الأرض، وبالتالي سيسخن الهواء الملامس لهذه المنطقة، فيتمدد ويقل ضغطه، وبما أنه ضغطه انخفض فسيرتفع للأعلى مما يولد تيارات هوائية صاعدة، فتتشكل منطقة ضغط جوي منخفض، في حين يهبط الهواء الأبرد ليسد الفراغ الذي أحدثه ارتفاع الهواء الساخن، والتي تسمى تيارات هوائية هابطة، وبدورها ستتحرك باتجاة منطقة الضغط الجوي المنخفض فتتولد الرياح، ولدوان الأرض حول نفسها فإن حركة الرياح تتجه لليمين من مناطق الضغط الجوي المرتفع لمناطق الضغط الجوي المنخفض، وإن الانحراف بهذا الشكل يحدث في نصف الكرة الشمالي للأرض، بينما يحدث العكس في النصف الجنوبي لها، وهذه الظاهرة الجوية تسمى "قوة كوريوليس".[١].


تعريف طاقة الرياح

تمتلك الرياح طاقة لقدرتها على تحريك الأجسام، وبالتالي تُحول هذه الطاقة إلى شكل آخر من أشكال الطاقة ليُستفاد منها في الكثير من مجالات الحياة، وأهمها الطاقة الكهربائية التي تستخدم المراوح لتوليد هذه الطاقة، وما يميز طاقة الرياح من بين أشكال الطاقة التي يستخدمها الإنسان بأنها من عائلة الطاقة المتجددة؛ أي أنها لا تنضب ولا تنفد بل هي موجودة بوجود الحياة على الأرض، وليس فيها السلبيات التي تضر بالبئية مثلها مثل الطاقة الشمسية، فالعالم بأكمله اليوم يتجه لإيجاد طاقة بديلة عن مصادر الطاقة الأحفورية غير المتجددة، كالنفط والغاز الطبيعي والفحم الحجري، ويعد الباحثون أن طاقة الرياح هي من أنسب مصادر الطاقة المتجددة في تكلفة الحصول عليها، وبالتالي فهم يسعون دائمًا لابتكار الوسائل التي من شأنها الاستفادة القصوى من هذه الطاقة [١].


استخدامات طاقة الرياح قديمًا وحديثًا

استخدم الإنسان قديمًا طاقة الرياح في العديد من المجالات، ففراعنة مصر استخدموها في تسيير السفن الشراعية، أي حوالي 3000 عام قبل الميلاد، وفي الحضارة البابلية استخدموا طاقة الرياح في طحن الحبوب، وفي القرن الثاني عشر الميلادي أستخدم الأوروبيون طواحين الهواء وبنوها بالشفرات الخشبية، وكان الهدف منها هو ضخ المياه للأراضي الزراعية آنذاك، وفي ولاية أوهايو الأمريكية بنى "تشارلز براش" طاحونة وأنتج منها الكهرباء، وأخيرًا طور العلماء التوربينات الهوائية في مناطق لها مواصفات خاصة لإنتاج الطاقة الكهربائية منها تُسمى مزارع الرياح، إذ بدأ التفكير الحقيقي لأن تصبح هذه التوربينات ذات إنتاجية عالية بسبب ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري نهاية القرن الماضي [٢] .


مزايا استخدام طاقة الرياح

أهم ميزة في استخدام طاقة الرياح كونها طاقة متجددة ونظيفة، فقد ساهمت العديد من الدراسات في مجال طاقة الرياح من توضيح المزايا التي تصاحب استخدام هذا النوع من الطاقة، فوضعوا التكاليف المبدئية لاستخدام هذه الطاقة مقارنة بتكاليف استخدام الطاقة النفطية والغاز الطبيعي والفحم الحجري، فتبين وجود فرق كبير بين الاستخدامين من ناحية التكلفة، وفيما يأتي توضيح للمزايا التي يمكن أن تحققها استخدام طاقة الرياح، هي كالآتي [٣] :

  • التكاليف المنخفضة لاستخدام طاقة الرياح، فهي طاقة طبيعية، وبالتالي إنتاجها للكهرباء سيكون أيضًا في حدود التكلفة المعقولة للمستهلكين، وفي الدول التي تستخدم توربينات الرياح تباع هذه الطاقة في مزارع الرياح بسعر شبه ثابت.
  • التغير في الأسعار المتعلق بطاقة الرياح قليل، لا سيما أن توليد هذه الطاقة غير مرتبط بمصادر وقود تُباع في البورصة.
  • وفرت المزارع التي تنتج طاقة الرياح فرصًا عديدة لسكان هذه المناطق، فهي تحتاج إلى بعض أنواع العمالة والفنيين.
  • تعد طاقة الرياح طاقة تكنولوجية جيدة في إنتاج الطاقة؛ أي إنها أسرع الطرق في إنتاج الطاقة الكهربائية، إذ تعد الدنمارك أكثر الدول التي تستخدم طاقة الرياح، فقد بدأت بتطوير استخدامها منذ العام 2009م.
  • يمكن بناء مزرعة هواء وما فيها من تجهيزات خلال فترة لا تتجاوز الأسابيع، وبالتالي فهي من أسرع طرق الحصول على الطاقة.


ملاحظات العلماء على طاقة الرياح

يقول العلماء أنه لا بد من الانتباه إلى ان طاقة الرياح هي طاقة متجددة ونظيفة إلا أنها عشوائية، بمعنى أنها تكون في بعض الأحيان قوية، وأحيانًا أخرى ضعيفة أو معدومة، وبالتالي فإن أي مشروع يتجه لاستخدام هذه الطاقة لا بد له من الأخذ بعين الاعتبار التقلب أو التذبذب في هذه الطاقة، وعليه يجب أن تكون العملية مدروسة دراسة تفصيلية غاية في الدقة، وتخزين الطاقة المتحولة منها لتصريف الزيادة الكبيرة الناتجة من الرياح العاتية، وذلك من خلال آلية تتأقلم من سرعات الرياح المتباينة في قوتها، ويوصي المختصون بأن الأماكن المأهولة بالسكان والبعيدة عن شبكات الكهرباء التي تخصصها البلديات لخدمة المواطنين، فإن أفضل أسلوب لاستغلال الطاقة المتجددة يكون من خلال دمج طاقة الرياح مع أنظمة الخلايا الشمسية، الأمر الذي يحقق المنفعة الأكبر لكلا الطاقتين، فمن المعروف أن الرياح تقوى في حالة حجب الأشعة الشمسية، والعكس صحيح [٤].


الاستفادة من طاقة الرياح

السؤال المطروح في هذا المقام هو هل يمكن عمل توربين هوائي صغير في أي منطقة يمكن أن طاقة الرياح؛ إذ يفيد العلماء أن الأمر ليس سهلًا، لاسيما أن الشركات التي تصنع توربيات هوائية كبيرة تستخدم التكنولوجيا المتقدمة في مسوحات دقيقة ولمدة زمنية كافية لتقرر فيما إذا كانت منطقة ما تصلح لأن تكون مزرعة للرياح أم لا، بالإضافة لوجود ما يُسمى بالخرائط الجغرافية لسرعة الرياح، والتي لا تتوفر في الكثير من المناطق حول العالم، وبالتالي سيجد الأفراد غير المختصين في هذا المجال صعوبة وعدم دقة لمعرفة المناطق التي تصلح لاستغلال هذه الطاقة أم لا [٤].


المراجع

  1. ^ أ ب amr habib (16-2-2016)، "طاقة الرياح,معلومات عن طاقة الرياح,ما هى طاقه الرياح"، mechanics، اطّلع عليه بتاريخ 6-8-2019.
  2. "طاقة الرياح طاقة جديدة ورخيصة"، feedo، اطّلع عليه بتاريخ 6-8-2019. بتصرّف.
  3. "بحث حول طاقة الرياح"، almrsal، اطّلع عليه بتاريخ 6-8-2019.
  4. ^ أ ب "التربينات الهوائية ... قبل بداية العمل"، google، اطّلع عليه بتاريخ 7-8-2019. بتصرّف.