بحث عن طاقة الرياح

الرياح

الرياح هي إحدى الظواهر الطبيعيّة على سطح الارض 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، فتتحرّك الرياح باتجاه الضغط المنخفض، وتعتمد سرعتها على مقدار الضغط بين النقطتين.

عوامل ثؤثر على حركة الرياح

الشمس

أمّا عن المصدر لفروق الضغط وطاقة الرياح فهي الطاقة الشمسية الواصلة إلى سطح الأرض، إذ إنّ مقدار واحدٍ بالمئة من الطاقة الشمسة الواصلة لسطح الأرض تتحوّل إلى طاقة الرياح بطرقٍ مختلفة، إذ إنّ مقدار تسخين المناطق المختلفة على سطح الأرض تختلف بشكلٍ كبيرٍ فتقلّ كلما اتجهنا إلى القطبين وتزداد بالاقتراب من خطّ الاستواء نتيجة اختلاف زاوية سقوط هذه الأشعة، إذ إنّ هذا الاختلاف يؤدّي إلى برودة الهواء في القطبين وازدياد كثافته وضغطه وارتفاع حرارته في خط ّالاستواء وانخفاض كثافته وضغطه وبالتالي يتحرك الهواء من القطبين إلى خط الاستواء.

الحرارة النوعية لليابسة والماء

يوجد تباين في تسخين الهواء بين مناطق البحار والمحيطات والأرض نتيجة اختلاف الحرارة النوعية بين اليابسة والماء، فتتحرك الرياح من المحيطات إلى الأرض نتيجة التسخين والتفريغ السريع للحرارة القادمة من الشمس إلى اليابسة مقارنةً بالمياه ممّا يقلل كثافة وضغط الهواء على اليابسة نتيحة ارتفاع درجة حرارة الهواء عليها عن البحار، بالإضافة إلى التباين بين تسخين الوديان والجبال فترتفع حرارة الجبال نهاراً ممّا يؤدي إلى حركة الرياح من الأودية إلى الجبال نهاراً، ويحدث العكس ليلاً، بالإضافة إلى دوران الأرض حول نفسها والذي له دورٌ كبيرٌ في تحديد اتجاه حركة الرياح.

استخدامات طاقة الرياح

استغلّ الإنسان منذ القدم طاقة الرياح في العديد من المجالات، فمن أشهر الاستخدامات القديمة لطاقة الرياح هي دفع السفن الشراعية وطحن الحبوب عن طريق طواحين الهواء والتي كان يتمّ تحويلها إلى طاقةٍ ميكانيكيةٍ لتدوير الطواحين، ومضخّات الرياح التي كانت تستعمل لضخ المياه أيضاً.

أمّا بعد اكتشاف الاستخدامات المتعدة للوقود الأحفوري واكتشاف المضارّ المترتبة عليه، وخوفاً من نضوبه أيضاً، فإنّ العالم أصبح مهتمّاً بطاقة الرياح بشكلٍ أكبر من قبل وذلك لتوليد الطاقة الكهربائية باستخدام طاقة الرياح، فيتمّ توليد الكهرباء من الرياح باستخدام التوربينات، فكانت أولّ مرةٍ يتمّ فيها تحويل طاقة الرياح إلى طاقةٍ كهربائيةٍ في اسكتلندا في عام 1887م، إلّا أنّ هذا الاختراع لم ينجح حينها لتكلفته العالية، ولكن قام العلماء بعدها بالتطوير بشكلٍ مستمر على الوسائل المختلفة لاستغلال طاقة الرياح حتى أصبت الرياح المولدة من التوربينات تكفي لتوليد الكهرباء لمدنٍ بأكملها، فيتمّ وضع توربينات الهواء في المناطق التي تكون فيها سرعات رياح عالية والتي توجد بأشكال وأحجام مختلفة بناءً على الغرض منها، ويتمّ وصلها بمولدات الكهرباء فعند تحرّكها مراوح التوربين تقوم بتحريك المولّد المتّصل بها لتوليد الطاقة الكهربائية، فيوجد في العالم عددٌ من مزارع الرياح والتي تولد آلافاً من الميجا واط كما في الصين والولايات المتّحدة الأمريكية.