الطاقة الهيدروليكية

المحتوى

• مزايا الطاقة الكهرومائية
• مساوئ الطاقة الكهرومائية
• أمثلة على الطاقة الكهرومائية
• أنواع أخرى من الطاقة

ال الطاقة الهيدروليكية (وتسمى أيضًا الطاقة المائية أو الطاقة المائية) يتم الحصول عليها بفضل الطاقة الحركية والطاقة الكامنة لتيارات المياه (مثل الشلالات أو الأنهار) والمد والجزر.

الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها أي جسم بفضل حركته. على سبيل المثال ، إذا قمنا بوضع قلم رصاص على ورقة وأمسكناها بلا حراك ، فإن القلم الرصاص لا ينقل أي طاقة إلى الورق (لا توجد طاقة حركية).

من ناحية أخرى ، إذا ضربنا الورقة بطرف القلم الرصاص ، أي قمنا بتحريكها بسرعة عالية ، يكسر القلم الورقة بفضل طاقتها الحركية. لهذا السبب ، الطاقة الكهرومائية لا يأتي من البحيرات أو البرك ، ولكن من المسطحات المائية المتحركة ، مثل الأنهار والبحار.

الطاقة الكامنة هي تلك الموجودة في الجسم بسبب موقعه النسبي داخل النظام. على سبيل المثال ، تفاحة على الشجرة لديها الطاقة الكامنة لسقوطها ، أي أن الطاقة الكامنة تكون أكبر إذا كانت التفاحة أعلى.

استخدم ال الطاقة الكامنة للمياه يعني أن الفرق في الارتفاع بين المكان الذي تأتي منه المياه والمكان الذي ستسقط منه. يتم تحويل القوة التي تسقط بها بفضل تسارع الجاذبية إلى طاقة حركية.

أنظر أيضا: أمثلة على الطاقة في الحياة اليومية

مزايا الطاقة الكهرومائية

• إنها طاقة متجددة: بمعنى آخر لن ينفد من استخدامه بفضل دورة الماء. حتى لو خرجت كمية كبيرة من الماء من الخزان ومرت عبر محطة الطاقة الكهرومائية ، فإن تلك المياه ستعود إلى الخزان بفضل دورة المياه ، مما يؤدي إلى تبخر المياه وتراجعها على شكل مطر.
• أداء عالي: على عكس الطاقات المتجددة الأخرى (مثل الطاقة الشمسية) ، فإن المساحة الصغيرة ضرورية للحصول على كميات كبيرة من الطاقة.
• لا ينتج انبعاثات سامة: مثل تلك التي تنتجها مصادر الطاقة الأخرى مثل الوقود الحفري.
• رخيص: عملها مستقل عن أسعار النفط. على الرغم من أن إنشاء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية قد يكون مكلفًا للغاية ، إلا أن عمرها الإنتاجي قد يتجاوز 100 عام.

مساوئ الطاقة الكهرومائية

• على الرغم من وجود أشكال من الطاقة الهيدروليكية لا تؤثر على البيئة ، إلا أن معظمها عبارة عن محطات كهرومائية ، والتي تشكل خزانات ، أي غمر مساحات كبيرة من الأرض حول ما كان نهرًا في السابق. هذا له تأثير بيئي عميق ، مما أجبر على نقل العديد من الأنواع وتعديل المناظر الطبيعية بشكل كبير.
• يتم أيضًا تعديل النظام البيئي في اتجاه مجرى النهر لأن المياه التي تخرج من السدود لا تحتوي على رواسب ، مما يتسبب في تآكل سريع لضفاف النهر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تعديل تدفق النهر بشكل كبير في وقت قصير.

أمثلة على الطاقة الكهرومائية

المحطات الكهرومائية

يحولون الطاقة في الماء إلى طاقة كهربائية. يستخدمون الطاقة الكامنة لجسم كبير من الماء (الخزان أو البحيرة الاصطناعية) بسبب عدم توازنه مع قاع النهر. يتم إسقاط الماء من خلال التوربين ، حيث يتم تحويل طاقته الكامنة إلى طاقة حركية (حركة) ويقوم التوربين بتحويله إلى طاقة كهربائية.

تم بناء أول محطة للطاقة الكهرومائية فيها 1879 في شلالات نياجرا. حاليًا ، هذا هو أرخص شكل من أشكال الطاقة ، بسبب قلة الصيانة التي تتطلبها المرافق وكمية الطاقة التي يتم الحصول عليها يوميًا.

طواحين مائية

يستخدمون الطاقة الحركية لمجرى مائي. يطلق عليه اسم طاحونة لأنه في استخداماته الأولى كان يستخدم لطحن الحبوب. يحرك الماء ريش العجلة المغمورة قليلاً في مجرى المياه. من خلال مجموعة من التروس ، تحرك العجلة بدورها زوجًا من الأحجار الدائرية تسمى عجلات الطحن التي تضغط على الحبيبات وتحولها إلى طحين.

حاليًا ، يمكن أيضًا استخدام عجلات المياه للحصول على الكهرباء من خلال أ محول، على غرار تشغيل توربينات محطات الطاقة الكهرومائية.

ومع ذلك ، فإن كمية الطاقة التي يتم الحصول عليها أقل بكثير لأن الماء يتحرك بسرعة أعلى بسبب حقيقة أن المنحدر الطبيعي للأنهار أقل بكثير من المنحدر المستخدم في محطات الطاقة الكهرومائية. تم بناء الدواليب المائية الأولى في اليونان القديمة في القرن الثالث قبل الميلاد.

الطاقة البحرية

إنها طريقة محددة لاستخدام طاقة الماء. وهي مصنفة في:

• الطاقة من التيارات البحرية: التيارات المحيطية هي حركات سطحية لمياه المحيطات. يتم إنتاجها بواسطة عوامل متعددة ، مثل دوران الأرض والرياح. تستخدم الدوارات للاستفادة من الطاقة الحركية للتيارات.
• الطاقة الأسموزية: مياه البحر مالحة أي بتركيز انت اخرج. الأنهار ، من ناحية أخرى ، ليس بها ملح. يؤدي الاختلاف في تركيز الملح بين الأنهار والبحار إلى حدوث تناضح متأخر للضغط ، عندما يتم فصل نوعي المياه بواسطة غشاء. يمكن استخدام فرق الضغط على جانبي الغشاء في التوربينات.
• الطاقة الحرارية من البحر (موجة المد والجزر): يسمح الاختلاف في درجة الحرارة بين مياه المحيط الأعمق (الباردة) والضحلة (الأكثر دفئًا) بتحريك جهاز حراري لتوليد الكهرباء.

أنواع أخرى من الطاقة