بحث عن طاقة الرياح، مقدمة للبحث عن طاقة الرياح، استخدامات طاقة الرياح، حسابات طاقة الرياح، مميزات استخدام طاقة الرياح، عيوب استخدام طاقة الرياح، خاتمة بحث عن طاقة الرياح. وسنتحدث عنهم بشيء من التفصيل من خلال السطور التالية.
بحث حول طاقة الرياح
أغراض
1. مقدمة للبحث في طاقة الرياح.
2. استخدامات طاقة الرياح.
3. حسابات طاقة الرياح.
4. مزايا استخدام طاقة الرياح.
5. عيوب استخدام طاقة الرياح.
6. اختتام البحوث المتعلقة بطاقة الرياح.
مقدمة للبحث في طاقة الرياح
تعتبر الرياح إحدى الظواهر الطبيعية التي توجد على سطح الأرض والتي نتعامل معها بشكل يومي. الرياح هي حركة الهواء في الغلاف الجوي في اتجاه وسرعة محددة. إن اتجاه حركة الرياح والهواء وحركته من مكان إلى آخر على سطح الأرض في الاتجاه الأفقي يعتمد على اختلاف الضغط بين مكانين، فتتحرك الرياح. وفي اتجاه الضغط المنخفض تعتمد سرعته على مقدار الضغط بين النقطتين. طاقة الرياح هي الطاقة المخزنة في الرياح، وهي نوع من أنواع الطاقة المتجددة والنظيفة، ويمكن استخدامها بعدة طرق. ويمكن تحويلها إلى طاقة كهربائية عن طريق التوربينات، وإلى طاقة ميكانيكية باستخدام طواحين الهواء التي تطحن الحبوب. كما كان يستخدم قديماً لنقل المياه وتحريك السفن باستخدام الأشرعة.
استخدامات طاقة الرياح
1. النقل
تم استخدام طاقة الرياح منذ القدم في النقل، حيث اعتمدت العديد من الحضارات منذ آلاف السنين على طاقة الرياح في الإبحار والنقل باستخدام القوارب الشراعية.
2. ضخ المياه
استخدمت طاقة الرياح قديماً لضخ المياه عبر طواحين الهواء التقليدية، لكن مع تطور المعدات تم الاستغناء عنها واستبدالها بالأنظمة الحديثة.
3. توليد الطاقة الكهربائية
تستخدم طاقة الرياح لتوليد الطاقة الكهربائية. يتم تحويل طاقة الرياح ومن ثم تخزينها في نظام خاص لاستخدامها في وقت آخر. ويعود سبب تخزينه إلى اختلافات شدة الرياح التي تعتمد على عدد من العوامل منها: دوران الأرض واختلاف الضغوط الجوية. وتتلخص عملية توليد الكهرباء باستخدام طاقة الرياح في وجود توربينات دوارة. يتكون التوربين من عدد من الشفرات، وعمود، ودوار (بالإنجليزية: Rotor). عندما تهب الرياح، فإنها تسبب دوران الريح. الشفرات التي تقوم بتدوير العمود، والذي بدوره متصل بمولد، ومع دوران المولد تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية، وبالتالي يتم توليد الطاقة الكهربائية. هناك عدة شروط تساهم في الحصول على كمية أكبر من الطاقة الكهربائية، أبرزها: المساحات المفتوحة الواسعة، الخالية من الأشجار والمباني، بالإضافة إلى حجم وعدد الشفرات. ومن الجدير بالذكر أن الطاقة الكهربائية يتم تخزينها في معدات خاصة مثل بطاريات تخزين الطاقة.
4. إنتاج الغذاء
تم استخدام طاقة الرياح في إنتاج الغذاء، وذلك عن طريق طحن الحبوب باستخدام طواحين الهواء، مما ساعد في إنتاج الأغذية، مثل الحبوب، والبهارات، والكاكاو، بالإضافة إلى المساهمة في صناعة العديد من السلع مثل الدهانات، والأصباغ، والتبغ، و استخدام طاقة الرياح في تطوير العمليات الزراعية بشكل عام.
5. التطبيقات الصناعية
وتستخدم طاقة الرياح على نطاق واسع في مجموعة من التطبيقات، أبرزها الاتصالات السلكية واللاسلكية والرادارات والتحكم في خطوط الأنابيب، بالإضافة إلى المساعدات الملاحية ومحطات الزلازل ومحطات الأرصاد الجوية ومحطات مراقبة الحركة الجوية.
حسابات طاقة الرياح
إذا كنت تريد حساب كمية الطاقة التي يمكن أن تولدها التوربينة من الرياح، فأنت في الواقع بحاجة إلى معرفة سرعة الرياح في موقع التوربينة ومعدل قوتها (أي التوربينة). تنتج معظم التوربينات الكبيرة طاقتها القصوى بسرعة رياح تبلغ حوالي 15 مترًا في الثانية (33 ميلًا في الساعة). إذا اعتبرنا أن سرعة الرياح ثابتة، فإن قطر الدوار يحدد كمية الطاقة التي يمكن للتوربين توليدها. يجب أن تعلم أنه كلما زاد قطر الدوار، زاد ارتفاع البرج، مما يعني الاستفادة أكثر من الرياح الأسرع.
مزايا استخدام طاقة الرياح
1. انخفاض تكاليف استخدام طاقة الرياح، حيث أنها طاقة طبيعية، وبالتالي فإن إنتاجها من الكهرباء سيكون أيضاً ضمن التكلفة المعقولة للمستهلكين، وفي الدول التي تستخدم توربينات الرياح، تباع هذه الطاقة في مزارع الرياح بسعر سعر ثابت تقريبا.
2. أتاحت المزارع المنتجة لطاقة الرياح فرصاً عديدة لسكان هذه المناطق، حيث تحتاج إلى بعض أنواع العمال والفنيين.
3. يمكن بناء المزرعة الهوائية وتجهيزاتها خلال مدة لا تتجاوز الأسابيع، ولذلك فهي من أسرع الطرق للحصول على الطاقة.
4. إن التغير السعري المتعلق بطاقة الرياح يعتبر ضئيلاً، خاصة وأن توليد هذه الطاقة غير مرتبط بمصادر الوقود المباعة في البورصة.
5. طاقة الرياح هي تكنولوجيا جيدة لإنتاج الطاقة. أي أنها أسرع طريقة لإنتاج الطاقة الكهربائية، حيث أن الدنمارك هي الدولة الأكثر استخداماً لطاقة الرياح، وقد بدأت في تطوير استخدامها على نطاق واسع في البلاد منذ عام 2009م.
عيوب استخدام طاقة الرياح
1. قد تؤدي مولدات الرياح وشفراتها إلى 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 الأرضية على المناظر الطبيعية لأنها تشغل مساحات كبيرة من الأرض أكبر مما تشغله محطات الطاقة الأخرى، ولأن مزارع الرياح تحتاج إلى بناء في أماكن برية وريفية لتكون فعالة، فإن ذلك يؤدي إلى فقدان الموائل الطبيعية الحيوانات ويجعل الريف صناعيا بطبيعته.
3. تصدر توربينات الرياح الكثير من الضوضاء، وهو ما يعتبر تلوثًا ضوضائيًا. إذا تم بناء مزرعة الرياح على بعد 300 متر (980 قدم) من منطقة سكنية، فإن الضوضاء ستكون 45 ديسيبل. ويتسبب هذا الضجيج العالي أو المستمر في الإصابة بأمراض مثل متلازمة توربينات الرياح، وهو اضطراب نفسي. ولكن إذا تم بناء مزارع الرياح على مسافة 1.5 كيلومتر من بعضها البعض وتم وضعها بشكل مناسب، فإن معظم توربينات الرياح ستكون غير مسموعة، ولن يؤثر ضجيجها على صحة الإنسان.
اختتام البحوث حول طاقة الرياح
وفي الختام، لا بد من الاستفادة بشكل أكبر من طاقة الرياح، نظرا لمزاياها العديدة. وهي طاقة متجددة ويمكن استغلالها بسهولة من خلال بعض المعدات، واستخدامها لتوليد الطاقة الكهربائية، بدلاً من الاعتماد على طاقة الوقود الأحفوري، خاصة وأن طاقة الرياح هي طاقة. نظيف ولا يسبب تلوث الهواء أو الإضرار بالبيئة.