في اليوم العالمي للرياح.. ما هي طاقة الرياح؟ وما هي ميزاتها؟
طقس العرب - يحتفل العالم في 15 يونيو/ حزيران من كل عام باليوم العالمي للرياح، والذي يسلط الضوء على أهمية الرياح وما توفره من إمكانيات كمصدر هائل للطاقة المتجددة.
في البداية تم الإعلان عن هذا اليوم من قبل الاتحاد الأوروبي لطاقة الرياح (EWEA) في عام 2007، في وقت لاحق من عام 2009، تعاونت الاتحاد الأوروبي لطاقة الرياح مع المجلس العالمي لطاقة الرياح (GWEC) ومنذ عام 2009 تم الاحتفال به كحدث عالمي.
كيف يتم استخدام الرياح كمصدر متجدد للطاقة؟
هناك نوعان من مصادر الطاقة المستخدمة في العالم، وهي:
- مصادر طاقة غير متجددة: وهي غير قابلة للاسترداد مثل النفط والغاز الطبيعي والفحم والطاقة النووية.
- مصادر طاقة متجددة: وهي طاقة مستدامة مثل الطاقة الشمسية والطاقة المائية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة من داخل الأرض).
ونحن ندرك حقيقة أنه مع زيادة الكتلة السكانية على الأرض، فإن الطلب على الطاقة يتزايد، لذا فإن التركيز العالمي على زيادة قدرة مصادر الطاقة المتجددة وطاقة الرياح هي أحد الخيارات لتغطية حاجة العالم المتزايد للطاقة.
يمكن استخدام الرياح المتوفرة بكثرة بواسطة التوربينات الهوائية؛ وهو جهاز يحول طاقة الرياح إلى كهرباء، وذلك من خلال إنشاء محطات لطاقة الرياح في مناطق بعيدة عن الكثافة السكانية مثل المناطق الساحلية والصحراوية.
كيف تتولد الرياح؟
الرياح هي حركة كميات كبيرة من الهواء، والذي يتكون من جزيئات لأنواع مختلفة من الغازات (مثل بخار الماء والنيتروجين و الأكسجين)، و عندما تتحرك هذه الكمية من الجزيئات، تكون في العادة في اتجاه واحد، نسمي هذا بـ "الرياح" (Wind).
من أين تأتي الرياح وما هو سبب حدوثها ؟
- الرياح تحدُث بسبب إختلاف الضغط داخل الغلاف الجوي للأرض. فالهواء من مناطق الضغط العالي يتحرك نحو منطقة الضغط المنخفض، وتحدث الرياح القوية عندما يتحرك الهواء بين المناطق التي يوجد بينها إختلافات كبيرة في ضغط الهواء.
- يتحرك الهواء بسبب الإختلاف في درجات الحرارة. فالهواء البارد يتسبب في حدوث ضغط هواء عالي و الهواء الدافئ يتسبب في حدوث ضغط هواء منخفض. و الهواء الدافئ يرتفع للأعلى بسبب انخفاض كثافته، وعندما يرتفع الهواء الدافئ، يتحرك الهواء البارد ويحل محله، مما يتسبب في حدوث الرياح.
- دوران كوكب الأرض أيضا يؤثر على حركة الرياح، و هذا ما يُسمى بـ "تأثير كوريوليس".
- تضاريس الأرض، إذ يُمكن لـ تشكيلات الأرض مثل الجبال و الوِديان و البُحيرات و الصحارى أيضاً أن تؤثِّر على حركة الهواء، وسرعة الرياح واتجاهها.
أهمية اليوم العالمي للرياح
اليوم يتم تلبية معظم احتياجاتنا من الطاقة عن طريق الوقود الأحفوري، والذي عندما يحترق يُطلق كمية هائلة من غازات الدفيئة (مثل غاز ثاني أكسيد الكربون) في الغلاف الجوي للأرض، تعمل غازات الدفيئة هذه على زيادة درجة حرارة الأرض وتسبب الاحترار العالمي.
ومع تفاقم أزمة المناخ، يُعد اليوم العالمي للرياح محاولة لنشر الوعي حول استخدامات طاقة الرياح وقوتها وإمكانياتها لإعادة تشكيل نظام الطاقة في العالم، وإنه خيار فعال لتخفيض انبعاثات الكربون وانقاذ العالم من تغير المناخ.
مزايا طاقة الرياح
فيما يلي بعض أهم مزايا طاقة الرياح:
- طاقة الرياح صديقة للبيئة ومصدر للوقود النضيف، ولا تسبب انبعاثات ضارة ولا تتسبب في اخلال التوازن البيئي.
- طاقة الرياح فعالة من حيث التكلفة.
- طاقة الرياح متوفرة بكثرة وبشكل دائم.
عيوب طاقة الرياح:
على الرغم من أن محطات طاقة الرياح لها تأثير ضئيل نسبيًا على البيئة مقارنة بمحطات الطاقة التقليدية، إلا أن هناك بعض العيوب الضئيلة:
- قد تسبب التوربينات ببعض الضوضاء.
- التلوث الجمالي والتأثيرات المرئية على المناظر الطبيعية في المنطقة.
- يمكن أن تؤثر مزارع الرياح على الحياة البرية المحلية، مثل قتل الطيور التي تطير داخل شفرات التوربينات الدوارة.
تم حل معظم هذه المشكلات أو تم تقليلها بشكل كبير من خلال تطوير التكنولوجيا أو عن طريق تحديد مواقع محطات الرياح بشكل صحيح، والبحث مستمر لتطوير وتحسين الحلول لتقليل تأثير توربينات الرياح على الحياة البرية.
عمل توربينات الرياح
إن المبدأ الذي تعمل عليه توربينات الرياح هو استخدام طاقة الرياح لتحريك المراوح في التوربينات بهدف توليد الكهرباء، فعندما تقوم الرياح بتدوير ريش التوربين حول المحور، فإنها تقوم بتدوير المولد الذي يُنتج الكهرباء.
يوجد الآن نوعان من توربينات الرياح ؛ تحتوي توربينات المحور الأفقي (Vertical axis) على ثلاث شفرات وتعمل عكس اتجاه الريح بحيث تواجه الريش الرياح، وتوربينات المحور الرأسي (Horizantal axis) متعددة الاتجاهات ولا تحتاج إلى أي تعديلات.