الأجهزة المستخدمة لتسخير طاقة الرياح

طاقة الرياح هي طاقة ميكانيكية أو كهربائية متولدة عن طريق تسخير طاقة الرياح. وفقًا للمختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة ، كانت الطاحونة الهوائية واحدة من أقدم الأجهزة لتسخير قوة الرياح ، والتي كانت تستخدم لضخ المياه وطحن الحبوب. المكافئ الحديث لطاحونة الهواء هو التوربينات ، مثل طاحونة الهواء ، تستخدم شفرات تشبه المروحة لالتقاط الرياح. ثم تقوم هذه الشفرات بتدوير مولد لإنتاج الكهرباء. وفقًا لـ San Francisco Chronicle ، هناك أيضًا عدد من المولدات قيد التطوير والتي سيتم استخدامها لتسخير الرياح على ارتفاعات عالية.

وفقًا لجمعية طاقة الرياح الأمريكية ، هناك نوعان أساسيان من توربينات الرياح: المحور الرأسي ، أو نمط "خافق البيض" ، والمحور الأفقي ، أو "نمط المروحة". توجد بعض هذه التوربينات على اليابسة ، عادةً في المناطق التي تتلقى رياحًا شديدة ، بينما يقع البعض الآخر بعيدًا عن الشاطئ ، في وضع يمكنها من التقاط الرياح التي تمر عبر البحيرات و البحار. المولدات الأحدث لن تكون موجودة على الأرض على الإطلاق. سوف تشبه المولدات الحالية قيد التطوير الطائرات الورقية ، حيث تلتقط الرياح في الغلاف الجوي العلوي وتنقلها إلى الأرض من خلال كابلات طويلة.

تستخدم توربينات المحور الرأسي سلسلة من الشفرات الدوارة التي تتحرك في دائرة حول محور مركزي ، والتي تكون أحيانًا على شكل مضرب بيض. توربينات المحور الأفقي ، وهي أكثر شيوعًا من المحور الرأسي ، لها شفرات مرتبة على شكل مروحة ومثبتة على برج ، على غرار طاحونة الهواء في التصميم. في المولدات عالية الارتفاع ، والتي تعمل وفقًا لنفس المبدأ العام مثل التوربينات ، يتم حمل الدوارات عالياً بوسائل مختلفة ، مثل البالون والمروحية ، وتستخدم لالتقاط الرياح.

تنتج التوربينات والمولدات الكهرباء ، والتي لها استخدامات متعددة. تعتمد كمية الطاقة التي يتم إنتاجها على حجم التوربين وسرعة الرياح التي تمر عبر الدوار. يمكن استخدام توربينات الرياح إما كتطبيقات قائمة بذاتها ، حيث تقوم بتشغيل المباني الفردية أو الأجهزة ، أو يمكن استخدامها في مجموعات ، لإنتاج الكهرباء التي يمكن تغذيتها في شبكة ونقلها في مكان آخر. لا يزال من غير المعروف ما إذا كانت التوربينات عالية الارتفاع ستستخدم منفردة أو في مجموعات.

هذه الأجهزة مفيدة لأنها هادئة ومتجددة ولا تنتج أي تلوث تقريبًا. من خلال عدم استهلاك الموارد الطبيعية وعدم إنتاج نفايات خطرة ، تمثل أجهزة طاقة الرياح تحسينًا ، بيئيًا ، على التقنيات المنتجة للطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري ، والتي تستخدم موارد محدودة وتولد التلوث.

تعد أجهزة توليد الكهرباء من طاقة الرياح جديدة نسبيًا ولديها إمكانية استخدامها بشكل أكبر في المستقبل مع زيادة شعبيتها وتحسن كفاءتها. وفقًا لجمعية طاقة الرياح الأمريكية ، يمكن أن توفر طاقة الرياح ما يصل إلى 20 في المائة من الكهرباء في الولايات المتحدة ، وهي زيادة كبيرة عن النسبة الحالية التي تقل عن 1 في المائة.