بحث حول طاقة الرياح
الرياح هي ظاهرة طبيعية تحدث في
الكرة الأرضية
دون تدخل من البشر، وهذه الرياح يستمد منها طاقة تولد من الرياح تفيد في الكثير من الاستخدامات المفيدة، ولهذا سوف نتناول معكم تفاصيل أكثر حول طاقة
الرياح
ومجالات استخدامها.
الرياح
الرياح هي أحد الظواهر التي نتعامل معها بشكل يومي لأنها موجودة بشكل مستمر على سطح الأرض، والرياح هي عبارة عن تحرك الهواء الموجود في
الغلاف الجوي
في اتجاه معين وبقوة معينة، وبسرعة معينة.
يعتمد اتجاه الرياح على الفرق بين الضغط في مكانين مختلفين، نجد أن الرياح تتحرك في الاتجاه العالي إلى اتجاه الضغط المنخفض، وتعتمد سرعتها على مقدار الضغط بين النقطتين.
العوامل التي تؤثر في الرياح
هناك عدة عوامل تؤثر على الرياح منها:
الشمس
الطاقة التي تصل للأرض من
الشمس
تقدر بنحو 1% فقط طاقة الشمس الكلية، وهذه الطاقة هي المسيطرة على الرياح، لأن الشمس هي مصدر تسخين أي منطقة موجودة على سطح الأرض، وكلما اقتربنا من
خط الاستواء
كان الهواء ساخن، ويزداد الهواء برودة كلما اقتربنا في اتجاه القطبين.
هذا الاختلاف في الجو ما بين البارد والحار، يؤدي إلى الاختلاف في ضغط الهواء، وكثافته، مما يساعد على وجود الرياح، ولهذا نجد أن الهواء يتحرك من القطبين متجه إلى خط الاستواء.
الحرارة النوعية لليابس والماء
هناك تباين واختلاف بين تسخين الهواء في البحار، عن المحيطات والأرض، وهذا الاختلاف أدى إلى الاختلاف في الحرارة النوعية ما بين اليابس والماء، فتقوم الرياح بالتحرك من المحيطات باتجاه اليابس، بسبب التسخين والتفريغ السريع للحرارة التي تأتي من الشمس إلى اليابس.
هذا الأمر مع عكس ما يحدث في الماء التي تقل كثافة وضغط الهواء على اليابس نتيجة الارتفاع في درجة الحرارة من على البحار.
كذلك يوجد تباين في اختلاف درجات الحرارة ما بين الوديان والجبال، فنجد أن الجبال ترتفع درجة حرارتها في النهار، مما يؤدي إلى حركة الرياح من الوديان في
الجبال
في أثناء النهار، وفي المساء يحدث العكس، ويتجه الهواء من الجبال إلى الوديان.
استخدامات طاقة الرياح
تستخدم طاقة الرياح في العديد من الاستخدامات، والعديد من المجالات، فمن أشهر المجالات التي تستخدم فيها طاقة الرياح هي دفع السفن الشراعية، طحن الحبوب من خلال طواحين الهواء التي كانت تحول إلى طاقة ميكانيكية تقوم بتدوير طواحين الهواء، كذلك كانت تستخدم الرياح كمضخات للرياح التي تستعمل لضخ المياه.
أصبح العالم الآن مهتم باستخدام طاقة الرياح بشكل أكثر من السابق، وخاصة بعد اكتشاف الاضرار الكبيرة من الوقود الحفري، لهذا فإنه الآن يتم استخدام طاقة الرياح في
توليد الطاقة الكهربائية
عن طريق استخدام التوربينات بدل من استخدام الوقود.
أول مرة تم استخدام طاقة الرياح فيها للطاقة كانت في عام 1887م، لكن مع الأسف لم ينجح ويستمر هذا الاختراع بسبب التكلفة العالية لهذه التوربينات، ولهذا فإن العلماء قاموا بتطوير الطريقة التي يتم بها استخدام طاقة الرياح بشكل مختلف حتى أصبحت الآن طاقة الرياح تستطيع توليد كهرباء للكثير من المدن بالكامل.
يتم وضع مجموعة من التوربينات في الأماكن التي توجد في سرعة عالية للرياح، ويتم توصيلها بمولد كهربائي فيتم تحريك مراوح التوربينات التي تقوم بتحريك المولد الذي يتصل بها حتى يتم توليد الطاقة الكهربائية.
يوجد في العالم العديد من مزارع الرياح التي تولد آلاف من الميجا واط في بعض الدول المتقدمة مثل
الصين
والولايات المتحدة الأمريكية.
مميزات طاقة الرياح
تتميز طاقة الرياح بالعديد من المميزات مثل:
– انخفاض التكاليف، وذلك لأن طاقة الرياح هي طاقة طبيعية، والكهرباء التي تباع من خلال مزارع الرياح تباع بسعر ثابت، كما أن وقودها يكون بشكل مجاني.
– استخدام طاقة الرياح تقلل من التغير في الأسعار الذي ينتج عن تكاليف الوقود من المصادر الأخرى.
– توفير فرص العمل في الأماكن التي تعمل فيها قوة الرياح، لأنها تحتاج إلى فنيين لطواحين الهواء.
– طاقة الرياح هي مصدر نظيف للوقود، وهي لا تؤدي إلى
تلوث البيئة
.
– طاقة الرياح من مصادر الطاقة المتجددة، لأنها تنتج من تدفئة الشمس للجو.