بشكل عام تأتي طاقة الرياح من التسخين الشمسي غير المتكافئ للغلاف الجوي، وقد يعود استخدام الرياح للحصول على الطاقة إلى السفن الشراعية، وعلى الأرض طبقت طواحين الهواء نفس مبدأ الأشرعة للسفن على عمود الدوران لحصد الطاقة الميكانيكية للرياح لتوفير الطاقة الميكانيكية، حيث تعمل طواحين الهواء الصغيرة في المزارع على تشغيل مضخات المياه، ولقد تم ربط بعضها بمولدات السيارات لتوليد الكهرباء في المزارع قبل بناء شبكة التوزيع الكهربائي، والآن توفر توربينات الرياح الضخمة الطاقة (الكهرباء) لتلك الشبكة.
ما هي طاقة الرياح؟
هي عبارة عن واحدة من أسرع مصادر الطاقة نمواً في جميع دول العالم، حيث يتم توليد هذه الطاقة من خلال الرياح عن طريق توربينات الرياح، كما أن طاقة الرياح أيضاً هي عبارة عن مصدر طاقة متجدد وخالي من الانبعاثات ومناسب تماماً لإنتاج الطاقة على نطاق واسع وكبير، ونظراً لأهمية هذه الطاقة من الناحية البيئية والصحية فلقد انخفضت تكاليف طاقة الرياح بشكل كبير خلال السنوات الماضية في أجزاء كبيرة من العالم، حيث أصبح إنشاء مزارع رياح جديدة أرخص بالفعل من إنشاء محطات طاقة جديدة تعمل بالغاز أو الفحم، كما جعلت التطورات التكنولوجية توربينات الرياح أكثر كفاءة وأكثر قوة وتنتج طاقة أكبر وتتطلب صيانة أقل ولديها عمر أطول.
طرق الحفاظ على طاقة الرياح:
عادةً قد يتطلب تسخير طاقة الرياح معدات قادرة على تحويل طاقتها وتخزينها داخل نظام مصمم لنقلها إلى شكل قابل للاستخدام حسب الحاجة، ونظراً لاختلاف شدة الرياح اعتماداً على الموقع فإن المناطق الريفية المفتوحة تخلق فعلاً أفضل الظروف لتسخير وتخزين هذه الرياح للاستخدام المستقبلي، ومع ذلك يمكن أن يكون هناك العديد من العوامل التي تؤثر على إنتاج طاقة الرياح، ولحسن الحظ فإنه يوجد هناك العديد من الطرق للحفاظ على طاقة الرياح، وهي كما يلي:
مولدات الكهرباء:
قد تتمثل إحدى طرق الحفاظ على طاقة الرياح في استخدام نظام مولد يتم تشغيله بواسطة توربينات الرياح، حيث تتكون توربينات الرياح من دوار وسلسلة من الشفرات وعمود، وعندما تهب الرياح على هذه الريش يقوم الدوار بتدوير العمود، وعندما يتم توصيل العمود بمولد يتم تحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية، مما قد يؤدي إلى دوران المولد، وأثناء دوران هذا المولد يتم إنشاء طاقة كهربائية.
كما إن معدات المولدات قادرة أيضاً على تخزين الطاقة الكهربائية لاستخدامها لاحقاً مثل: الكثير من خلايا البطارية التي تخزن الطاقة، وعادةً تخلق المساحات المفتوحة الخالية من المباني والأشجار أفضل الظروف لعمل مولدات الرياح، كما تختلف أنظمة التوربينات في مقدار الطاقة التي يمكن أن تولدها، حيث يتم تحديد سعة التوربينات من خلال عدد وحجم ريش الدوار (عادةً قد تولد الشفرات الأكبر والأكثر عدداً طاقة أكبر مقارنة بغيرها من الشفرات).
الرياح والطاقة الشمسية:
يعد استخدام أنظمة الألواح الشمسية جنباً إلى جنب مع العديد من مولدات الرياح وسيلة أخرى للحفاظ على طاقة الرياح، حيث تعمل أنظمة الألواح الشمسية على تحويل ضوء الشمس إلى أشكال تكون قابلة للاستخدام باستخدام: تقنية الخلايا الشمسية أو الكهروضوئية، كما تحتوي معظم الخلايا الشمسية على مادة قادرة على توليد تيار كهربائي عند تعرضها لأشعة الشمس، ويمكن بعد ذلك استخدام هذا التيار لتشغيل الأجهزة مثل: المضخة أو نظام التدفئة أو الشبكة الكهربائية.
كما يمكن أيضاً استخدام أنظمة مولدات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بالتبادل معاً في الحالات التي يكون فيها التعرض لأشعة الشمس محدوداً، ولا شك في أن إنشاء نظام الرياح الشمسية يكون أكثر تعقيداً من إنشاء مولدات الرياح لوحدها، ومع ذلك يمكن أن يوفر استخدام كلا مصدري الطاقة هذه مصدراً أكثر ثباتاً للطاقة.
لماذا نحافظ على طاقة الرياح؟
كما ذكر أعلاه إن طاقة الرياح هي مصدر للطاقة المتجددة المستدامة، وإن استخدام الرياح لإنتاج الكهرباء له تأثيرات أقل على البيئة من العديد من مصادر الطاقة الأخرى، حيث لا تطلق توربينات الرياح انبعاثات يمكن أن تلوث الهواء أو الماء، وتقلل توربينات الرياح أيضاً من كمية الكهرباء المولدة من الوقود الأحفوري، مما يؤدي إلى انخفاض إجمالي تلوث الهواء وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الجو.
ولا تساهم الطاقة المتولدة من الوقود الأحفوري في تغير المناخ فحسب بل سينفد هذا المورد في يوم من الأيام، وطالما أن الشمس تسخن الكوكب فهناك إمداد غير محدود من الرياح، وأيضاً تعد طاقة الرياح طاقة أصلية؛ لأنها حقاً متوفرة عملياً في كل مكان في العالم، وهذا بدوره يساهم في تقليل واردات الطاقة وخلق الثروة والعمالة المحلية، ولهذه الأسباب فإن إنتاج الكهرباء من خلال طاقة الرياح واستخدامها الفعال قد يساهم فعلاً في التنمية المستدامة.
