الكهرباء
تعتبر الكهرباء من أهم أنواع الطاقة المستخدمة في العالم، والتي كانت نشأتها نتيجة تكون فرق في الجهد بين القطبين لتتمكن من سريان التيار عبر دائرة مغلقة متجهة من القطب السالب إلى القطب الموجب، وتتعدد طرق إنتاج الكهرباء بأساليب مختلفة ومتنوعة، إذ تتحول الكهرباء من نوع إلى آخر بطريقة سهلة كالطاقة الحركية، والطاقة الكيميائية، والطاقة الكيميائية، والطاقة الضوئية، ومن الأمثلة عليها تحول الطاقة الحركية في المحركات الكهربائية إلى طاقة ضوئية في المصابيح، وطاقة حرارية في المواقد والسخانات الكهربائية، وكذلك تحولها إلى طاقة كيمائية تشحن البطاريات والحواسيب.
مراحل إنتاج الكهرباء
تعتمد عملية إنتاج الكهرباء على المجال المغناطيسي حيث تتخذ خطوطاً ومسارات واتجاهات من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، فإذا قُطعت هذه الخطوط تنتج ظاهرة فيزيائية تتولد عنها قوة تأثّر على الشحنات الموجودة في المادة الموصلة لتتجاوز خطوط المجال، ويكون تأثيرها باتجاه سريان الشحنات على هيئة تيار كهربائي، ويستمر سريان التيار الكهربائي نتيجة القطع المتكرّر لخطوط المجال، وبناءً على ذلك يتم تصنيف عملية توليد الطاقة على القوة العاملة لقطع خطوط المجال المغناطيسي، ومن أكبر الأمثلة على ذلك عند استخدام طاقة الرياح فيتم تحويل الطاقة الحركية وتحريك خطوط المجال المغناطيسي والذي يمر خلال ملف يقطع خطوط المجال المغناطيسي ليسري بعد ذلك التيار الكهربائي، وبهذا تتولد الكهرباء بطاقة الرياح وعليها يتم إنتاج الكهرباء في البخار، والمياه، وغيرها.
أنواع المولدات المستخدمة في إنتاج الكهرباء
استخدمت المولدات الكهربائية في إنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق استعمال مصادر متعددة للحصول على الطاقة، فهي تختلف باختلاف نوع المولد الكهربائي، ومن أنواع المولدات ما يأتي:
مولدات تعمل على الفحم
استفاد الإنسان من الفحم في إدارة التوربينات البخارية لإنتاج الكهرباء، إذ إنّه من المصادر الرخيصة الثمن والأكثر توفراً وتداولاً على مستوى العالم في إنتاج الكهرباء، ومن أبرز عيوبه تلويثه الشديد للبيئة، والناتج من عملية حرق الفحم للحصول على الطاقة، وانبعاث كمية هائلة من الغازات الكربونية السامة.
مولدات تعمل على الغاز
يتميز الغاز الطبيعي باحتوائه على نسبة كبيرة من الحرارة مقارنة بالفحم والبترول، بالإضافة إلى ملائمته للبيئة، حيث ينصح باستخدامه بدلاً من الفحم الملوث للبيئة.
مولدات تعمل على البترول
يستخدم البترول في إنتاج الكهرباء لكن بنسبة ضئيلة، إذ يتوسط الفحم والغاز في استعماله، ويكثر تداوله في وسائل النقل المتحركة.
مولدات تعمل بالمصادر المتجددة
تعد من أجود أنواع الطاقة وأنظفها وأقلها كلفة اقتصادية، إذ تتميز الطاقة المتجددة بالحصول على مصادر طبيعية من البيئة، كحركة السدود، وطاقة الرياح، وطاقة الشمس، والطاقة الحرارية من باطن الأرض، فحاولت العديد من دول العالم استخدام الطاقة المتجددة كبديل دائم عن مصادر الطاقة غير المتجددة، للحفاظ على البيئة من الانبعاثات الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود، من هذه الدول: ليسوتو، وبوتان، وباراجواي، وألبانيا، وموزمبيق، وزامبيا، والكونغو، ونيبال، وإثيوبيا، وبوروندي، وكلّ هذه الدول استخدمت الطاقة الناتجة عن السدود المائية الموجودة في أراضيها من أجل إنتاج الكهرباء.
