الطاقة الكهرومائية واستخداماتها

تعريف الطاقة الكهرومائيّة

هي شكل من أشكال الطاقة المتجددة ، الّتي يتم بها إنتاج الطاقة عن طريق التدفق السّريع للماء، ويتم ذلك من خلال مولدات تعمل باستخدام التوربينات، والّتي تعمل على تحويل الطاقة الناشئة من سرعة المياه إلى طاقة ميكانيكيّة، وتعتبر من أكثر أنواع الطاقة استخداما في الوقت الحالي.

استخدامات الطاقة الكهرومائيّة

استخدامات الطاقة الكهرومائيّة فيما يأتي:

توليد الطاقة والكهرباء

يتم توليد الطاقة الكهرومائية باستخدام من خلال ما يأت:

• السدود والمنشآت النهريّة

حيث يتم إنتاج طاقة من مياه السدود بشكل أساسيّ، والّتي تمتاز بتكلفتها الماليّة المنخفضة بالنسبة لطرق إنتاج الطاقة الأخرى.

• المد والجزر

حيث تم إنشاء بعض محطات توليد الطاقة الكهرومائيّة في فرنسا بالاعتماد على ظاهرة المد والجزر ، حيث يتم حجز مياه المد عند صعوده داخل الخزان، وإطلاقه عند انخفاض المد لتشغيل التوربينات الهيدروليكيّة والمولدات الكهربائيّة.

تخزين مياه الشرب

تجمع خزانات محطات توليد الطاقة الكهرومائيّة مياه الأمطار، والّتي يتم استخدامها في عمليات الريّ، تزويد الأفراد بمياه الشرب النظيفة، كما تحمي المياه الجوفيّة من النضوب، وتقليل الجفاف وحدوث فيضانات.

مكافحة التغييرات المناخيّة

ينبعث من الدورة الكهرومائيّة بعض الغازات الدفيئة بشكل أقل من محطات الطاقة الّتي تعمل بالوقود الأحفوريّ، وبالتالي تساعد الطاقة الكهرومائيّة على الحد من ظاهرة الاحتباس الحراريّ.

تحسين الهواء الّذي نتنفسه

حيث تقلل الطاقة الكهرومائيّة من تلوث الهواء، تقليل المطر الحمضيّ والضّباب الدّخانيّ الناجم عن الوقود الأحفوري.

تشغيل الأجهزة الميكانيكيّة

تساعد الطاقة الكهرومائيّة على تشغل الطواحين المائيّة، الرافعات البحريّة، والآلات الخاصّة بعمليات الريّ.

كيف تنشأ الطاقة الكهرومائيّة؟

تعمل محطات الطاقة الكهرومائيّة على توفير خزانات مياه تحتوي على مضخة تتحكم بكمية المياه المتدفقة، ويوجد بالأسفل مصب للمياه يتدفق إليه الماء، وخلال هذه العملية يكتسب الماء طاقة كامنة، وتتحول هذه الطاقة إلى طاقة حركية بفعل تدفق الماء، وعن طريق التوربينات يتم توليد كهرباء، وهكذا يتم توزيعها لمحطات توليد الكهرباء المختلفة.

المصادر الأساسيّة لتكوين الطاقة الكهرومائيّة

المصادر الأساسيّة لتكوين الطاقة الكهرومائيّة فيما يأتي:

تساقط الأمطار

حيث يتم تخزين مياه الأمطار في سدود حتى يتم التحكم فيها فيما بعد، وعندما نرغب بإنتاج طاقة أكبر نقوم بضخ مياه أكثر، وعندما يبدأ الماء بالتدفق تعمل الجاذبيّة الأرضيّة على جعل الماء يسقط بسرعة كبيرة داخل التوربينات، وهكذا تبدأ التوربينات بالدوران بسرعة كبيرة منتجة طاقة كهربائيّة عالية.

محطات تحويل مياه الأنهار

لا تحتاج هذه المحطات إلى بناء سدود، وبدلًا من ذلك تستخدم سلسلة قنوات تعمل على توجيه مياه النهر المتدفق نحو التوربينات.

الوقود النوويّ

يعمل هذا النّوع بتجميع الطاقة الّتي تم إنتاجها من الطاقة الشّمسيّة ، وطاقة الرياح، والطاقة النوويّة، ويتم تخزين هذه الطاقة لاستخدامها مستقبلًا في مخازن محطات الطاقة.

يعمل هذا النوع من المحطات على ضخ المياه من بركة على ارتفاع منخفض إلى خزان يقع على ارتفاع أعلى، ثمّ يتم تحرير المياه الموجودة في الخزان ذو البركة الكبيرة المرتفعة، وهكذا يبدأ الماء بالتدفق من الخزان السفليّ وتدور التوربينات بسرعة مرتفعة حيث يتم تكوين طاقة كهربائيّة كبيرة.

أكبر محطات الطاقة الكهرومائيّة

أكبر محطات الطاقة الكهرومائيّة فيما يأتي:

• محطة التوليد الصينيّة، والّتي تعتبر من أكبر محطات توليد الطاقة الكهرومائيّة في العالم، حيث يتم إنتاج ما يقارب ال ٧١٪ من جميع الكهرباء المتجددة المُولّدة على الأرض، حيث يبلغ طول السد ٢٣٣٥م، وارتفاعه ١٨٥م، وبه مولدات قادرة على إنتاج ٢٢.٥٠٠ ميجاواط.
• سد أوروفيل في كاليفورنيا، والّذي يعتبر من أكبر محطات توليد الطاقة الكهرومائيّة.

مزايا الطاقة الكهرومائيّة

مزايا الطاقة الكهرومائيّة فيما يأتي:

• طاقة طبيعيّة متجددة باستمرار نتيجة الدورة الهيدرولوجيّة.
• لا ينتج عن هذه الطاقة أي ملوثات على الرغم من أنّها قد تتسبب في نشوء غاز الميثان في بعض السدود نتيجة لتحلل الغطاء النباتي.
• تعتبر ذات تكلفة اقتصادية منخفضة، إذ أنّها مصدر طاقة ناشئ من المناطق ذات الأمطار الغزيرة والمناطق الجبليّة.

التأثيرات السلبية للطاقة الكهرومائيّة

التأثيرات السلبية للطاقة الكهرومائيّة فيما يأتي:

• تعطّل هجرة بعض أنواع السمك خلال موسم هجرة الأسماك لوضع بيوضها مثل سمك السلمون.
• إزاحة أو إغراق المجتمعات البيئيّة نتيجة امتلاء الخزانات والسدود.
• قد يحدث جفاف ببعض السدود المائيّة نتيجة الظروف البيئية السيئة والصعبة في بعض المناطق والبلدان.