المهندس مأمون نظير البرادعي
تعتبر طاقة الرياح شكلا من أشكال مصادر الطاقة المتجددة، تحول فيها التوربينات الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية، وتستخدم هذه الطاقة لتوفير القوة اللازمة التي تحتاجها العديد من المجالات المختلفة؛ كالصناعة والزراعة وغيرها.
تحول التوربينات طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية عن طريق استخدام القوة الديناميكية الهوائية الناتجة من الريش الدوارة، والتي تعمل بنفس فكرة عمل أجنحة الطائرة أو المروحة، فعندما تتدفق الرياح وتصل إلى الريشة، ينخفض ضغط الهواء على جانب من جوانب هذه الريشة، ويؤدي هذا الاختلاف في الضغط إلى خلق قوتي الرفع والسحب.
تكون قوة الرفع أقوى من قوة السحب، وهذا يؤدي إلى دوران الريشة، التي تكون موصولة بالمولد سواء بشكل مباشر عن طريق التوربينات أو بشكل غير مباشر من خلال عمود وعلبة تروس، وهذا يؤدي لتشغيل المولد الذي يولد الكهرباء.
تنقسم غالبية توربينات الرياح إلى نوعين أساسيين هما؛ التوربينات الأفقية، والتوربينات الرأسية، ويمكن بناء توربينات الرياح سواء على اليابسة أو على المسطحات المائية الكبيرة كالمحيطات والبحيرات.
العوامل التي تعتمد عليها طاقة الرياح هناك ثلاثة عوامل رئيسية تعتمد عليها طاقة الرياح وتؤثر على خروج وتوليد الطاقة منها، وهي:
سرعة الرياح: تحدد سرعة الرياح كمية الكهرباء التي يمكن أن يولدها التوربين، بمعنى أن السرعات العالية من الرياح تسمح بتوليد طاقة أكبر، لأن الرياح القوية تساعد ريش التوربينات على الدوران بشكل أسرع، والدوران الأسرع يولد المزيد من الطاقة الميكانيكية والكهربائية من المولد.
كثافة الهواء
تعتمد عملية توليد الطاقة أيضًا على كثافة الهواء في المنطقة، وتتأثر كثافة الهواء بالارتفاع والضغط ودرجة الحرارة، حيث يمارس الهواء الكثيف ضغطا أكبر على التوربينات، مما يؤدي لإنتاج طاقة أعلى. حجم ريش التوربينات: كلما كانت ريش التوربينات أكبر حجمًا، سمحت للتوربين بالتقاط المزيد من طاقة الرياح، وتحريك المزيد من الهواء عبر الدوارات، وهذا يؤدي لإنتاج طاقة أكبر بالطبع. استخدامات طاقة الرياح: تستخدم طاقة الرياح في توليد الكهرباء، حيث تسخر طاقة الرياح لتوليد الطاقة الميكانيكية التي إما أن تحول إلى طاقة كهربية، أو تستخدم في القيام بمهام محددة مثل؛ عمليات ضخ المياه أو طحن الحبوب أو غيرها من الأنشطة.
إيجابيات طاقة الرياح واحدة من أسرع مصادر الطاقة نموًا في العالم، لذا فهي تقدم العديد من المزايا والإيجابيات، مثل: انخفاض التكلفة طاقة الرياح مناسبة من حيث التكلفة، إذ تعد من أقل مصادر الطاقة المتاحة سعرًا، حيث إن تكلفة طاقة الرياح تعادل 1 إلى 2 سنت لكل كيلوواط / الساعة، كما أن مزارع الرياح تبيعها بسعر ثابت لفترة زمنية طويلة، فيمكن أن تحدد سعرا ثابتا لفترة 20 أو 30 سنة مثلاً، وهذا على خلاف تغير الأسعار الذي يمكن أن يطرأ على مصادر الطاقة التقليدية.
توفير الوظائف: يخلق قطاع طاقة الرياح العديد من الوظائف، فمثلاً في الولايات المتحدة، يوظف هذا القطاع أكثر من 100,000 عامل، وأصبحت وظيفة فني توربينات الرياح هناك واحدة من أسرع الوظائف نموًا، وتشير التقارير الإحصائية إلى أن طاقة الرياح بحلول عام 2050 ستوفر أكثر من 600,000 وظيفة في الولايات المتحدة. نمو الصناعات تساعد طاقة الرياح على نمو الصناعات، ففي الولايات المتحدة تمثل مشاريع طاقة الرياح استثمارات سنوية تزيد عن 10 مليارات دولار في الاقتصاد الأمريكي.
مصدر للوقود النظيف: طاقة الرياح ليست مثل محطات الطاقة التي تعتمد على حرق الوقود الأحفوري؛ كالفحم أو الغاز الطبيعي، والذي ينتج عنه جسيمات ومواد وغازات ضارة مثل؛ أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون، والذي يسبب العديد من المشاكل الصحية والأضرار الاقتصادية. طاقة الرياح على العكس من ذلك، لا تسبب تلوثًا ولا تنتج انبعاثات جوية تسبب أمطارًا حمضية، أو غازات، أو ضبابا دخانيا يزيد من الاحتباس الحراري. مصدر محلي للطاقة: الرياح مصدر وفير لا ينضب، ففي العشر سنوات الماضية في الولايات المتحدة، نمت قدرة طاقة الرياح بنسبة 15%، لذا أصبحت الرياح أكبر مصدر للطاقة المتجددة هناك. مصدر مستدام تصنف الرياح بأنها من أشكال الطاقة الشمسية، إذ تنتج الرياح بسبب رفع الشمس لدرجة الحرارة في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى دوران الأرض وعدم انتظام سطحها، وهذا يعني أنه ما دامت الشمس تشرق فإن الرياح ستهب، وبالتالي فهي مستدامة ومتجددة.
