بحث عن فوائد الطاقة المائية واستخداماتها وسلبياتها

تعد الطاقة المائية مصدر من مصادر الطاقة المتجددة التي يتم الحصول عليها من خلال المياه المتدفقة في الأنهار بالإضافة إلى المياه التي يتم احتجازها خلف السدود. وسوف نتعرف في هذا المقال على الطاقة المائية واستخداماتها بالإضافة إلى إيجابيات وسلبيات استخدامها فتابع عزيزي القارئ هذا المقال لتعرف المزيد حول هذا الموضوع.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• تعريف الطاقة المائية
• استخدامات الطاقة المائية
• فوائد الطاقة المائية
• أنواع محطات الطاقة الكهربائية
• كيفية تحويل طاقة المياه والكهرباء؟
• إيجابيات وسلبيات الطاقة المائية
  • 1. إيجابيات استخدام الطاقة المائية
  • 2. سلبيات الطاقة المائية

تعريف الطاقة المائية

• يقصد بمفهوم الطاقة المائية هي شكلا من أشكال الطاقة المتجددة التي لا تنفذ ويمكن الحصول عليها من حركة المياه المستمرة في الأنهار والسدود. كما يتم الحصول على هذه الطاقة المتجددة من خلال تدفق مياه الأنهار والسدود. والتي تعمل على تحريك شفرات التوربينات التي ينتج عنها طاقة ميكانيكية ثم بعد ذلك تتحول هذه الطاقة إلى طاقة كهربائية التي تسمى بالطاقة الكهرومائية.
• وهنا تجدر الإشارة إلى أن الطاقة الكهرومائية تمثل حوالي 17 % من الإجمالي العام لإنتاج الكهرباء. وتأتي في المقدمة لاستخدام الطاقة الكهرومائية الصين والبرازيل وكندا والولايات المتحدة الأمريكية ثم روسيا وذلك حسب التقرير الذي أصدرته وكالة إدارة الطاقة الأمريكية 2012.

استخدامات الطاقة المائية

من أهم استخدامات هذه الطاقة في:

1. توليد الكهرباء:

تستخدم هذه الطاقة في إنتاج الكهرباء التي يمكن توضيح دورها من خلال النقاط الآتية:

• تجعل كل دولة تقوم بإنتاج ما تحتاجه من طاقة دون اللجوء أي استيراد وقود من الدول الأخرى.
• يمكن الحصول من خلالها على مصادر طاقة نظيفة وآمنة بالإضافة إلى أسعارها المعتدلة.
• يستفاد من هذه الطاقة عند انقطاع التيار الكهربي حيث يمكن تخزينها لوقت الحاجة إليها.

2. الصناعة:

يمكن استخدام هذه الطاقة في عملية الصناعة ويتضح دورها في المجال الصناعي من خلال الآتي:

• تساعد هذه الطاقة في القضاء على البطالة وذلك عن طريق توفيرها لفرص عمل للشباب.
• إتاحة الفرصة للتعلم وذلك عن طريق إتاحة الفرصة للدراسين بإعداد الأبحاث في هذا المجال.
• تعد مكانا جيدا للترفيه حيث تعد مكانا سياحيًا يذهب إليه السياح والمواطنين لمشاهدة هذه المناظر الطبيعية شلالات المياه.
• تستخدم هذه الطاقة في تشغيل مطاحن الحبوب بصورة إليه.
• تقوم هذه الطاقة بدعم الطاقة الشمسية مما يجعلها اقتصادية وتؤدي عملها بكفاءة.
• هناك فائدة كبيرة عند استخدام هذه الطاقة في المجال الصناعي وهي منعها من انبعاث الغازات الدفيئة التي ينتج عنها ظاهرة الاحتباس الحراري.

3. الزراعة:

يتم استخدام هذه الطاقة في المجال الزراعي وذلك على النحو التالي:

• تساهم هذه الطاقة في حماية البلاد من تعرضها لخطر الفيضانات.
• تستخدم هذه الطاقة عن طريق توصيلها عبر الأنابيب وذلك لاستخدامها في المنازل او استخدامها لري الأراضي الزراعية.
• تستخدم هذه الطاقة في إنتاج الطاقة الكهرومائية التي تستخدم لإدارة المحاور المركزية المتواجدة في المزارع.

فوائد الطاقة المائية

الطاقة المائية تعتبر واحدة من أهم مصادر الطاقة المتجددة وتوفر العديد من الفوائد البيئية والاقتصادية. إليك بعض الفوائد الرئيسية للطاقة المائية:

• الطاقة المائية هي نوع من الطاقة النظيفة والمتجددة التي تحافظ على البيئة.
• تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون،ومن ثم مواجهة التغيرات المناخية.
• استخدامها في الري والزراعة مما يعزز الاستدامة الزراعية.
• استخدام السدود لتخزين المياه وتحويلها إلى طاقة كهرومائية.

أنواع محطات الطاقة الكهربائية

يوجد ثلاثة أنواع أساسية من محطات توليد الكهرباء من المياه وهي:

1. الطاقة الكهرومائية:

• يتم الاعتماد في هذا النوع على توليد الكهرباء من خلال الاعتماد على مياه السدود بشكل أساسي حيث يتم من خلال هذه السدود احتجاز كمية كبيرة من المياه خلفه.
• ثم توليد الكهرباء من خلال الدفع القوي للمياه عبر المجاري الداخلية للسد وتعد هذه الطريقة هي أكثر الطرق شيوعا في إنتاج الكهرباء.

2. مرافق التخزين الضَّخى:

• هذه الطريقة مشابهة لإنتاج الطاقم من السدود إلا أنها تختلف عنها أن هذه الطريقة تكون مزودة بخزان مياه إضافي منخفض.
• وذلك لكي يستخدم في ضخ المياه إلى الخزان العلوي وذلك لتخزين الطاقة المنتجة لاستخدامها عند الحاجة إليها في المستقبل أو عند انخفاض منسوب المياه التي تم تخزينها في الخزان العلوي.

3. الطاقة من التيارات المائية:

• يتم إنشاء هذه المحطات على الأنهار وذلك من أجل الاعتماد على معدل وسرعة جريان مياه الأنهار الطبيعية واستغلالها في تدوير العنفات المائية التي تستخدم في إنتاج الكهرباء.

4. الطاقة من المد والجزر:

• تستخدم حركة المد والجزر لتوليد الطاقة. يتم بناء محطات خاصة لتقليص التغيرات في مستوى المياه الناتجة عن المد والجزر، مما يسمح بتوليد الطاقة.

5. الطاقة من الأمواج:

• تستفيد من حركة الأمواج لتوليد الطاقة. يمكن استخدام أجهزة خاصة لالتقاط طاقة الأمواج وتحويلها إلى كهرباء.

كيفية تحويل طاقة المياه والكهرباء؟

يتم تحويل هذه الطاقة إلى كهرباء من خلال نظام يتكون من ثلاث مكونات أساسية هي:

• محطة توليد الكهرباء التي تستخدم في إنتاج الكهرباء من خلال العنفات المائية.
• بوابة يتم فتحها أو إغلاقها بطريقة إليه وذلك لكي يتم التحكم في كمية المياه المتدفقة.
• خزان يستخدم بغرض تجميع المياه بداخله.

• فعند فتح بوابة السد يسمح بمرور المياه عبر أجزائه الداخلية التي تجري بسرعة شديدة حتي تصل إلى العنفات المائية من أجل تدويرها.
• ثم تعمل هذه العنفات على توليد طاقة حركية كبيرة جدا يتم تحويلها إلى طاقة كهرباء من خلال محطات توليد الكهرباء.
• ومن الجدير بالذكر أن كمية الطاقة الكهربائي التي يتم إنتاجها تتوقف على مدى الارتفاع الذي تسقط منه المياه إلى الأسفل

إيجابيات وسلبيات الطاقة المائية

تعتبر الطاقة المائية واحدة من أهم الموارد الطبيعية والطاقة المتجددة التي تدخل في العديد من الاستخدامات، وإليكم أهم إيجابيات وسلبيات استخدام الطاقة المائية، وتشمل ما يلي:

1. إيجابيات استخدام الطاقة المائية

من أهم الإيجابيات التي تنتج عن استخدام هذا النوع من الطاقة الأتي:

• التجدد: تعد الطاقة المائية هي مصدر من مصادر الطاقة المتجددة التي يمكن الحصول عليها من خلال المياه الجارية من غير التسبب في الحاق أي أضرار بها.
• كما أن المياه التي تستخدم لإنتاج الكهرباء يمكن إعادتها لاستخدامها مرة أخرى لإنتاج الكهرباء.
• تعد هي المصدر الوحيد المتجدد للطاقة الكهربائية.
• الاستمرارية:تعمل هذه الطاقة على استقرار الطاقة واستمرارها بالإضافة إلى مساهمتها في انخفاض التكاليف المرتفعة للكهرباء.
• يظهر دورها الفعال في تخزين مياه الشرب وذلك عن طريق العمل على جمع مياه الأمطار في خزانات يتم إنشائها عند محطات هذه الطاقة.
• تعمل هذه الطاقة على استقرار الكهرباء وذلك عن طريق مساهمتها في إعادة التيار الكهربي سريعًا بعد انقطاعه.
• من خلال استخدام هذه الطاقة يتم التخلص من ظاهرة الاحتباس الحراري التي تنشأ من خلال انبعاث الغازات الدفينة.
• يساعد استخدام هذه الطاقة على استقرار المناخ وذلك عن طريق تقليل الغازات التي تسبب التغيرات المناخية.
• يحد استخدام هذه الطاقة من هطول الأمطار الحمضية بالإضافة إلى منعها من تكوين الضباب الدخاني وذلك بعدم إطلاق أي مواد سامة أو ملوثات أخرى عند استخدامها.
• يمكن إدخال عليها بعض التعديلات التي تستخدم التقنيات الحديثة في التطوير.
• يتطلب استخدام هذه الطاقة تكاليف أقل بالإضافة إلى تكاليف الصيانة المنخفضة.

2. سلبيات الطاقة المائية

هناك عدد من السلبيات التي يمكن مواجهتها عند استخدام هذه الطاقة ومن أبرز هذه السلبيات:

• تعمل هذه الطاقة على منع هجرة الأسماك حيث أنها تقضي على التجمعات الخاصة بالأسماك.
• من الممكن أن تنقطع الكهرباء أو يتوقف إنتاجها وذلك عن عدم توافر الكميات الكافية من المياه التي تستخدم لتحريك التوربينات التي تم إنشاؤها في محطات الطاقة التي من خلالها يتم إنتاج الطاقة الكهرومائية.
• ينتج عن استخدام هذه الطاقة أضرارا بالغة للموائل التي توجد على ضفاف الأنهار وذلك بسبب نقص مستوي الأكسجين المذاب في الماء.
• من الممكن أن تؤثر هذه الطاقة على المواقع التاريخية وذلك إذا تم إنشاء المحطات الخاصة بهذه الطاقة في هذه المنطقة أو بالقرب منها.
• من الممكن أن يتسبب استخدام هذه الطاقة في تهديد حياة النباتات والحيوانات.