ماذا تسمى توليد الكهرباء باستخدام طاقة المياه الجارية
توليد الكهرباء باستخدام طاقة المياه الجارية هي
الطاقة الكهرومائية .
يسمى توليد الكهرباء من خلال طاقة المياه الجارية بالطاقة الكهرومائية، هذه العملية ليست حديثة، بل هي قديمة قدم التاريخ، فالرومانيون منذ قديم الزمان قاموا بتحويل طاقة المياه الجارية إلى طاقة يتم الاستفادة منها في تدوير العجلات، وبالرغم من أن الطاقة الكهربائية لم تكن موجودة على زمن الرومان، إلا أنهم استفادوا من طاقة المياه الجاري في تدوير العجلات التي تطحن الحبوب لصنع الدقيق والخبز.
ومع استمرار التطور والتقدم إلى ما قبل
الثورة الصناعية
، كانت الطواحين المائية توفر الطاقة الكهرومائية، وكانت هذه الطواحين توفر طاقة مسؤولة عن تشغيل الكثير من الأنشطة المختلفة، مثل طحن الحبوب، أو قطع الخشب.
عملية تحويل طاقة المياه الجارية إلى طاقة كهربائية تتم من خلال أدوات وأجهزة للتحكم في المياه، ويجب أن يتم إتمام بعض الخطوات من أجل تحقيق هذا الأمر، مثل الاحتفاظ بالمياه في خزان كبير للغاية، مثل تشكيل السدود، وتوجيه المياه للتحرك باتجاه معين عبر النفق في السد، وعندما تتدفق المياه عبر أنفاق السد، تسبب دوران العنفات، وهذه العنفات أو التوربينات تقوم بتحويل الطاقة الحركية للماء إلى طاقة ميكانيكية، ويتم من خلال ذلك توليد الطاقة.
هذا الأمر لا يتم بشكل عبثي، بل يكون منظم عبر عمليات هندسية أعدها المعماريون في البداية، فهو يقومون بالتحكم بكمية الماء الجارية، ففي حال الحاجة للحصول على كميات كبيرة من الطاقة، يتم فتح الأنفاق وتدفق ملايين الجالونات من الماء، أما في حال نقص الحاجة للمياه، يتم تقليل كمية الماء الجاري لتقليل الطاقة المتولدة.
كلما زاد حجم النهر، وسرعة تدفق المياه فيه، كلما زادت كمية الطاقة الكهربائية التي يمكن إنتاجها منه، ومن الممكن أيضًا توليد الطاقة الكهربائية من خلال الشلالات المائية، ومن أبرز الأمثلة على ذلك نذكر شلالات النياجرا الشهيرة التي تتوضع على الحدود بين الولايات المتحدة الأمريكية وبين كندا. [1]
توليد الكهرباء باستخدام طاقة المياه الجارية هي الطاقة الكهرومائية
تعتمد
الطاقة الكهرومائية
على استعمال طاقة المياه الجارية لتوليد الكهرباء، وهذه الآلية يتم استعمالها في الكثير من البلدان لأنها منخفضة التكلفة وفعاليتها وفوائدها كبيرة للغاية، بالإضافة إلى أنها تعتبر من مصادر الطاقة المتجددة، لأننا نحصل على المياه بشكل مستمر من خلال دورة المياه.
الأمر ليس حديثًا، فكما ذكرنا يعود إلى أكثر من 2000 سنة مضت، بالرغم من عدم وجود الكهرباء لوقت مبكر من التاريخ، لكن اليونانيون قاموا بتدوير العجلات المائية لطحن الحبوب، والاستفادة من مصادر المياه، وفي منتصف القرن الثامن عشر، قام العالم والمهندس الفرنسي بيرنارد فوريست دي بيليدور بتطوير علم الهيدروليكا، وفي النصف الأول من القرن التاسع عشر، تم إجراء الكثير من التطويرات على الطاقة الكهرومائية، وهذا ما جعل الطاقة الكهرومائية تحتل مكان مرموق وهام في مصادر الطاقة المتجددة
بالرغم من الفوائد الكبيرة للطاقة الكهرومائية التي سنتعرف عليها، إلا أن لكل شيء حدود، فالطاقة الكهرومائية لا يمكنها توليد كمية غير محدودة من الطاقة الكهرومائية أو لا نهائية، بل هناك حد معين لا يمكن تجاوزه، وهذا الحد يتشكل بشكل رئيسي من خلال الطمي (هو رواسب متفككة من التربة وغير متماسكة)، لأن الطمي يكون موجود مع النهر أو المصادر المائيه المتدفقة، ويمنعها السد من الوصول لوجهتها الطبيعية في مصب النهر، لذلك تتراكم مئات الأمتار من الطمي في قاع الخزان، وهذا ما يقلل من كمية المياه الموجودة واللازمة لتوليد الطاقة الكهروبائية، ويتم تجاوز هذه المشكلة من خلال دفع كميات من الأموال لتصليح المشكلة، وبعض أنواع العنفات المائية لا تولد الطاقة الكهربائية إلا لعشرين أو ثلاثين عامًا وبعد ذلك تتطلب تغيير وتعديل بسبب تراكم الطمي بشكل كبير للغاية [1] [3]
أهمية توليد الكهرباء باستخدام طاقة المياه الجارية
يتم توليد الكهرباء من خلال المياه الجارية، وهذه الطاقة تسمى بالطاقة الكهرومائية، ولها أهمية كبيرة:
- الطاقة الكهرومائية هي طاقة متجددة
- مصدر للطاقة آمن على البيئة
- توفير الكهرباء للملايين من الأشخاص
- تساعد البلدان في توفير طاقتها الكهربائية بدون اللجوء إلى بلدان أخرى
- توفير محميات توفر الكثير من الفرص الترفيهية
- لها أهمية أخرى غير توليد الكهرباء، وهي تنظيم تدفق الفيضانات، وتنظيم وإدارة المياه، وتنظيف مياه الشرب
- معقولة التكلفة
- توفير الكثير من فرص العمل للسكان، وتساعد في تحسين مصادر المياه، بالإضافة إلى تطوير البلدة، ومن الأمثلة الهامة على ذلك الصين والهند التي تطورت بشكل كبير بعد بناء العنفات المائية.
طاقة متجددة
: طاقة المياه هي طاقة تعتمد على المصادر المائية المتجددة والنظيفة، فالمياه لا تسبب اي ضرر للبيئة، ولا يمكن أن ينفذ المصدر المائي، لذلك يعتبر مصدر متجدد للطاقة مثله مثل الرياح، وضوء الشمس، والأمطار، أما مصادر الطاقة غير المتجددة فهي كما نعلم النفط والغازات الطبيعية.
الماء يعتبر من مصادر الطاقة المتجددة، لأن دورة المياه في الطبيعة تساعد على عودة المياه بشكله الأصلي، فالماء يتبخر في البداية، ويشكل الغيوم، ثم يسقط مجددًا على الأرض من خلال الأمطار، لتبدأ الدورة من جديد.
خيار بيئي آمن
: تعتبر الطاقة الكهرومائية خيار بيئي آمن، بالرغم من أنه ليس مثاليًا، فلا يوجد شيء يتم بدون أضرار، وقد يكون السد الذي صنع من قبل الإنسان عائق أمام حركة بعض الأسماك الموجودة في هذه البحيرات المائية، لذلك يجب تفادي هذه المشكلة من أجل أن يكون توليد الطاقة الكهربائية من خلال الماء الجاري خيار بيئي آمن وفعال.
توفير الكهرباء للملايين من الأشخاص:
يتم توفير الكهرباء لملايين من الأشخاص، وهذه الطاقة التي يتم توليدها تذهب للمنازل، المعامل، المشافي، والمدارس، وتعتبر الطاقة الكهرومائية الوسيلة الأولى من وسائل الطاقة الأولى لتوفير الطاقة بأسعار معقولة إلى المناطق والأماكن الريفية.
تساعد البلدان في توفير طاقتها الكهربائية بدون اللجوء إلى بلدان أخرى
: تعتبر الطاقة الكهرومائية وسيلة كي تستطيع الدول النامية تأمين طاقتها الكهربائية بنفسها دون الحاجة للاعتماد على دول أخرى للحصول على الطاقة الكهربائية.
توفير محميات طبيعية
: هذه
المحميات الطبيعية
تتضمن الكثير من الأنشطة الترفيهية، مثل السباحة، وركوب القوارب، وصيد الأسماك، وهذا الامر يساعد أيضًا في كسب المال اللازم لتمويل مشاريع أخرى.
معقولة التكلفة
: إنشاء عنفات تدوير طاقة المياه، والحصول على الطاقة الكهرومائية ليس مكلف الثمن للغاية، فهذا المصدر من الطاقة يولد الكهرباء بسعر غير مكلف ويدوم لفترة طويلة مقارنةً بالأنواع الأخرى من الطاقة، ويمكن حتى تعديل التكلفة من خلال اختيار مكان يحوي بالأصل على أنفاق وعنفات مائية. [1] [2]