ما هي الطاقة المائية؟
الطاقة المائية تعتبر مصدراً هاماً من مصادر الطاقة المتجددة. يتم الحصول على هذه الطاقة من خلال الاستفادة من حركة المياه المتدفقة. تعتمد العملية على محولات أو توربينات مائية تقوم بتحويل الطاقة الحركية للماء إلى طاقة ميكانيكية، والتي بدورها تستخدم لإنتاج الكهرباء. تُعد الطاقة المائية من بين أكثر مصادر الطاقة المتجددة استخدامًا على نطاق واسع في العالم اليوم.
الاستخدامات المتنوعة للطاقة المائية
للطاقة المائية استخدامات متعددة ومهمة، تشمل:
إنتاج الطاقة والكهرباء
تُستخدم الطاقة المائية بشكل رئيسي في توليد الكهرباء من خلال طريقتين رئيسيتين:
- السدود والمنشآت النهرية: تعتمد هذه الطريقة على بناء السدود لحجز المياه، ثم إطلاقها لتمر عبر التوربينات. تتميز هذه الطريقة بتكلفة إنتاج الطاقة المنخفضة مقارنةً ببعض الطرق الأخرى.
- المد والجزر: تم إنشاء محطات لتوليد الطاقة تعتمد على ظاهرة المد والجزر. يتم حجز مياه المد في خزانات، وعند انخفاض المد، يتم إطلاق المياه لتشغيل التوربينات الهيدروليكية والمولدات الكهربائية.
كيفية عمل الطاقة المائية
تعمل محطات الطاقة المائية عن طريق توفير خزانات مياه مزودة بمضخات للتحكم في كمية المياه المتدفقة. يوجد في الأسفل مصب يتدفق إليه الماء، وخلال هذه العملية، يكتسب الماء طاقة كامنة تتحول إلى طاقة حركية بفعل تدفق الماء. عن طريق التوربينات، يتم توليد الكهرباء وتوزيعها على محطات توليد الكهرباء المختلفة.
مصادر الطاقة المائية الأساسية
هناك عدة مصادر رئيسية لتكوين الطاقة المائية، منها:
مياه الأمطار
يتم تخزين مياه الأمطار في السدود للتحكم فيها. عند الحاجة إلى إنتاج المزيد من الطاقة، يتم ضخ كميات أكبر من المياه. عندما يبدأ الماء بالتدفق، تعمل الجاذبية الأرضية على تسريع تدفق الماء داخل التوربينات، مما يؤدي إلى دوران التوربينات بسرعة عالية وإنتاج طاقة كهربائية كبيرة.
أكبر محطات الطاقة المائية
من بين أكبر محطات الطاقة المائية في العالم:
- محطة التوليد الصينية، وهي من أكبر المحطات في العالم. تنتج حوالي ٧١٪ من الكهرباء المتجددة المولدة على الأرض. يبلغ طول السد ٢٣٣٥ مترًا وارتفاعه ١٨٥ مترًا، وتحتوي على مولدات قادرة على إنتاج ٢٢.٥٠٠ ميجاواط. (National Geographic)
- سد أوروفيل في كاليفورنيا، وهو أيضًا من بين أكبر محطات توليد الطاقة الكهرومائية. (Britannica)
إيجابيات الطاقة المائية
تتميز الطاقة المائية بعدة مزايا، منها: (Britannica)
- كونها طاقة طبيعية متجددة باستمرار نتيجة للدورة الهيدرولوجية.
- عدم إنتاج أي ملوثات، على الرغم من أنها قد تتسبب في انبعاث غاز الميثان في بعض السدود نتيجة لتحلل الغطاء النباتي.
- تكلفتها الاقتصادية منخفضة، حيث أنها مصدر طاقة ناشئ من المناطق ذات الأمطار الغزيرة والمناطق الجبلية.
سلبيات الطاقة المائية
على الرغم من الفوائد العديدة، إلا أن للطاقة المائية بعض التأثيرات السلبية، منها: (Britannica)
- تعطيل هجرة بعض أنواع الأسماك خلال موسم التكاثر، مثل سمك السلمون.
- إزاحة أو إغراق المجتمعات البيئية نتيجة لامتلاء الخزانات والسدود.
- إمكانية حدوث جفاف في بعض السدود المائية نتيجة للظروف البيئية الصعبة في بعض المناطق والبلدان.
المراجع
- “Hydroelectric Energy”, National Geographic, تم الاسترجاع في 2024/02/29
- “hydroelectric power”, Britannica, تم الاسترجاع في 2024/02/29