بحث عن طاقة الرياح، ومقدمة بحث عن طاقة الرياح، واستخدامات طاقة الرياح، وحسابات طاقة الرياح، ومزايا استخدام طاقة الرياح، وعيوب استخدام طاقة الرياح، وخاتمة بحث عن طاقة الرياح، نتناول الحديث عنهم بشيء من التفصيل عبر السطور الآتية.
محتويات المقال
بحث عن طاقة الرياح
العناصر
1. مقدمة بحث عن طاقة الرياح.
2. استخدامات طاقة الرياح.
3. حسابات طاقة الرياح.
4. مزايا استخدام طاقة الرياح.
5. عيوب استخدام طاقة الرياح.
6. خاتمة بحث عن طاقة الرياح.
مقدمة بحث عن طاقة الرياح
الرياح هي إحدى الظواهر الطبيعية على سطح الأرض والتي نتعامل معها بشكلٍ يومي، فالريح هي تحرّك الهواء الموجود في الغلاف الجوي باتجاهٍ معينٍ وسرعةٍ معينة، فيعتمد اتجاه حركة الرياح والهواء وانتقالها من مكانٍ إلى آخر على سطح الأرض بالاتجاه الأفقي على فرق الضغط بين مكانين، فتتحرك الرياح باتجاه الضغط المنخفض، وتعتمد سرعتها على مقدار الضغط بين النقطتين وطاقة الرياح هي الطاقة المختزنة في الرياح، وهي من أنواع الطاقّة المتجددة والنظيفة، ويمكن الاستفادة منها بعدة جوانب، فيمكن تحويلها إلى طاقة كهربائيّة عن طريق التوربينات، وإلى طاقة ميكانيكيّة باستخدام طواحين الهواء، والتي تقوم بطحن الحبوب، كما استخدمت قديماً في نقل المياه، وتحريك السفن باستخدام الأشرعة.
استخدامات طاقة الرياح
1. النقل
استُخدمت طاقة الرياح مُنذ القدم في النقل، إذ اعتمدت الكثير من الحضارات مُنذ آلاف السنين على طاقة الرياح في الإبحار، والتنقّل باستخدام القوارب الشراعيّة.
2. ضخ المياه
استُخدمت طاقة الرياح قديمًا في ضخ المياه عبر طواحين الهواء التقليديّة، ومع التطوّر في المُعدات تمّ الاستغناء عنها واستبدالها بأنظمة حديثة.
3. توليد الطاقة الكهربائيّة
تُستخدَم طاقة الرياح في توليد الطاقة الكهربائيّة، إذ يتمّ تحويل طاقة الرياح، ثمّ تخزينها في نظام خاص لاستخدامها في وقت آخر، ويعود سبب تخزينها إلى وجود اختلافات في شدة الرياح، التي تعتمد على عدد من العوامل منها: دوران الأرض، واختلاف الضغوط الجويّة، إذ تتلخّص عمليّة توليد الكهرباء باستخدام طاقة الرياح بوجود توربينات تدور، وتتكون التوربينات من عدد من الشفرات وعمود، ودوار (بالإنجليزية: Rotor)، فعند هبوب الرياح فإنّها يتسبب بتدوير الشفرات التي تدير العمود، الذي بدوره يتصل بمولد، ومع دوران المولد تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية، وبالتالي تنشأ الطاقة الكهربائيّة، وهناك عدة ظروف تُساهم في الحصول على كمية أكبر من الطاقة الكهربائيّة أبرزها: المساحات المفتوحة الواسعة، والخالية من الأشجار والمباني، بالإضافة إلى حجم الشفرات وعددها، ومن الجدير ذكره أنّ الطاقة الكهربائيّة يتمّ تخزينها في معدات خاصة كبطاريات تخزين الطاقة.
4. إنتاج الغذاء
استُخدمت طاقة الرياح في إنتاج الغذاء عبر طحن الحبوب باستخدام الطواحين الهوائيّة، مما ساعد على إنتاج الأغذية، كالحبوب، البهارات والكاكاو، بالإضافة للمُساهمة في صناعة العديد من السلع كالدهانات والأصباغ والتبغ، واستخدام طاقة الرياح في تطوير عمليات الزراعة بشكل عام.
5. التطبيقات الصناعية
يتمّ استخدام طاقة الرياح على نطاق واسع في مجموعة من التطبيقات، أبرزها الاتصالات السلكية واللاسلكية، والرادارات، والتحكم في خطوط الأنابيب، بالإضافة إلى المساعدة على عمليات الملاحة، ومحطات رصد الزلازل، ومحطات الطقس، إلى جانب محطات مُراقبة الملاحة الجويّة.
حسابات طاقة الرياح
إذا أردت حساب كمية الطاقة التي يمكن للعنفة توليدها من الرياح، فعليًّا فعليك معرفة سرعة الرياح في موقع العنفة ومعدّل قوتها (أي العنفة)، فمعظم العنفات الكبيرة تنتج طاقتها العُظمى في سرعة رياح تبلغ نحو 15 مترًا في الثانية (33 ميلًا في الساعة). وإذا اعتبرنا أن سرعة الرياح ثابتةٌ، فإن قُطر الدوار هو الذي يحدد كمية الطاقة التي تستطيع العنفة توليدها. ولتعلمْ أنه كلما زاد قطر الدوار ارتفع علو البرج، وهذا يعني استفادةً أكثر من الرياح الأسرع.
مزايا استخدام طاقة الرياح
1. التكاليف المنخفضة لاستخدام طاقة الرياح، فهي طاقة طبيعية، وبالتالي إنتاجها للكهرباء سيكون أيضًا في حدود التكلفة المعقولة للمستهلكين، وفي الدول التي تستخدم توربينات الرياح تباع هذه الطاقة في مزارع الرياح بسعر شبه ثابت.
2. وفرت المزارع التي تنتج طاقة الرياح فرصًا عديدة لسكان هذه المناطق، فهي تحتاج إلى بعض أنواع العمالة والفنيين.
3. يمكن بناء مزرعة هواء وما فيها من تجهيزات خلال فترة لا تتجاوز الأسابيع، وبالتالي فهي من أسرع طرق الحصول على الطاقة.
4. التغير في الأسعار المتعلق بطاقة الرياح قليل، لا سيما أن توليد هذه الطاقة غير مرتبط بمصادر وقود تُباع في البورصة.
5. تعد طاقة الرياح طاقة تكنولوجية جيدة في إنتاج الطاقة؛ أي إنها أسرع الطرق في إنتاج الطاقة الكهربائية، إذ تعد الدنمارك أكثر الدول التي تستخدم طاقة الرياح، فقد بدأت بتطوير استخدامها على نطاق واسع في البلاد منذ عام 2009م.
عيوب استخدام طاقة الرياح
1. مولدات الرياح والشفرات قد تتسبب في إصابة الطيور وقتلها لذا يجب أن تكون مزارع الرياح في مواقع مناسبة لتقليل التأثيرات على مجموعات الطيور المهاجرة وعدم التأثير على الحياة البرية.
2. تؤثر التوربينات البرية على المنظر الطبيعي لأنها تشغل مساحات واسعة من الأراضي أكبر من ما تشغله محطات الطاقة الأخرى، كما وبسبب حاجة بناء المزارع الرياح في أماكن برية وريفية لتكون فعّالة، فذلك يؤدي إلى فقدان المساكن الطبيعية للحيوانات وجعل الريف ذا طابع صناعي.
3. تصدر توربينات الرياح الكثير من الضجيج والذي يعد تلوثًا سمعيًا، فإذا تم بناء مزرعة رياح تبعد عن منطقة سكنية مسافة 300 متر(980 قدم) يكون الضجيج بدرجة 45 ديسبل، وهذا الضجيج العالي أو المستمر يسبب الأمراض مثل متلازمة توربين الرياح وهي اضطراب نفسي، لكن إن تم بناء مزارع الرياح على بعد 1.5 كيلومتر ووُضعت بشكل مناسب فتكون معظم توربينات الرياح غير مسموعة، ولن يؤثر ضجيجها على صحة البشر.
خاتمة بحث عن طاقة الرياح
في الختام، لا بُدّ من تفعيل الاستفادة من طاقة الرياح بشكلٍ كبير، نظرًا إلى المزايا الكثيرة لها، فهي طاقة متجددة ويُمكن استغلالها بسهولة عن طريق بعض التجهيزات، واستغلالها في توليد الطاقة الكهربائية، بدلًا من الاعتماد على طاقة الوقود الأحفوري، خاصةً أنّ طاقة الرياح طاقة نظيفة ولا تُسبّب تلوث الجو أو الإضرار بالبيئة.
