طاقة الرياح
يُعبّر 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، وتنتج حركة الرياح من اجتماع 3 عوامل، وهي:
- تسخين الشمس للجو بشكل غير متساوٍ.
- اختلاف شكل التضاريس على سطح الأرض.
- دوران الأرض.
تجدر الإشارة إلى أنّه يُمكن الاستفادة من حركة الرياح في الإبحار وتطيير الطائرات وتوليد الكهرباء.
تطور استخدام طاقة الرياح
استغلّ الإنسان منذ القدم طاقة الرياح في العديد من المجالات، فمن أشهر الاستخدامات القديمة لطاقة الرياح هي دفع السفن الشراعية وطحن الحبوب عن طريق طواحين الهواء، حيث كان يُستفاد من الرياح بتحويلها إلى طاقة ميكانيكية لتدوير الطواحين، كما كانت تُستخدم مضخّات الرياح لضخ المياه أيضاً.
أمّا بعد اكتشاف الاستخدامات المتعدة للوقود الأحفوري واكتشاف المضارّ المترتبة عليه، وخوفاً من نضوبه أيضاً، فإنّ العالم أصبح مهتمّاً بطاقة الرياح بشكلٍ أكبر من قبل،وبدأ الاهتمام بتوليد الطاقة الكهربائية من طاقة الرياح، فكانت أول مرة يتم فيها تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية في الدنمارك في عام 1897 م، وذلك باستخدام توربينات الرياح بطول 22.8 م.
كيفية توليد الكهرباء من طاقة الرياح
لتوليد الكهرباء من الرياح يتم تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية بواسطة التوربينات،إذ تستخدم التوربينات شفرات لتجميع طاقة الرياح الحركية، ويؤدي تدفق الرياح فوق الشفرات إلى رفعها (يشبه ذلك تأثير الرياح على أجنحة الطائرة)، مما يؤدي إلى دوران الشفرات، ومن ناحية أخرى، فإنّ الشفرات تكون متصلةً بعمود محرك يقوم بتشغيل مولد كهربائي يُنتج أو يولّد الكهرباء.
ويُشار إلى أنّ كمية الطاقة التي يمكن للتوربينات إنتاجها من الرياح تعتمد على العوامل الآتية:
- كثافة الهواء والعوامل المرتبطة به من؛ الارتفاع والضغط ودرجة الحرارة.
- سرعة الرياح، حيث تسمح الرياح القوية للشفرات بالدوران بشكل أسرع.
- حجم التوربين وطول الريش.
إيجابيات استخدام طاقة الرياح
فيما يأتي توضيح لذلك:
- تعد طاقة الرياح فعّالة من حيث التكلفة، حيث تُشكّل توربينات الرياح مصادر للطاقة أقل تكلفةً من بعض مصادر إنتاج الطاقة الأخرى، خاصةً عند الاستفادة من التقدم التكنولوجي في تشغيل التوربينات.
- يُمكن للتوربينات العمل في أماكن وبيئات مختلفة، حيث يُمكن وضع التوربينات وتوليد الطاقة في المزارع والأرياف والمناطق الساحلية والنائية.
- توفير فرص عمل جيدة الأجر في هذا القطاع، فمثلاً تعد الوظائف الفنية المتعلقة بتوربينات الرياح ثاني أسرع الوظائف نمواً في الولايات المتحدة خلال هذا العقد.
- تعد الرياح مصدراً للطاقة المتجددة، وبشكل عام، فإنّ استخدام الرياح لإنتاج الطاقة له تأثيرات أقل على البيئة مقارنةً بالعديد من مصادر الطاقة الأخرى، حيث لا تُطلق توربينات الرياح انبعاثات يمكن أن تلوث الهواء أو الماء (مع استثناءات نادرة)، ولا تحتاج إلى الماء للتبريد.
- يساهم الاعتماد على توربينات الرياح في توليد الطاقة الكهربائية على تقليل الاعتماد على مصادر إنتاج الكهرباء الأخرى مثل الوقود الأحفوري، وهو ما يؤدي إلى انخفاض في تلوث الهواء وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل عام.
تحديات استخدام طاقة الرياح
فيما يأتي توضيح لذلك:
- غالبًا ما تكون مواقع الرياح المثالية في مواقع بعيدة.
- تنتج التوربينات ضوضاء وأصوات عالية، كما أنّها تُغيّر من جمال المناظر الطبيعية في بعض المناطق.
- من الممكن أن تؤثر التوربينات على الحياة البرية المحلية، فعلى الرغم من أنّ توربينات الرياح تحتل مرتبة أقل من حيث التأثيرات على الحياة البرية مقارنةً بوسائل إنتاج الطاقة الأخرى، لكن لا تزال هناك حاجة إلى البحث عن وسائل لتقليل تأثيرها على الحياة البرية.
