אנרגיית רוח
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
אנרגיית רוח היא אנרגיה האצורה ברוח. מאנרגיה זו אפשר להפיק עבודה ולרתום את כוחה לביצוע מטלות שונות לטובות האנושות, כגון השטת סירות מפרש, הפעלת טחנות רוח והפעלת טורבינות חשמל.
תוכן עניינים |
[עריכה] מהי הרוח וכיצד היא נוצרת?
- ערך מורחב – רוח
רוח היא תנועה של המון חלקיקי אוויר, שנעים יחד בכיוון מסוים.
האטמוספירה המקיפה את כדור הארץ מהווה מעין משאבה גדולה המעבירה חום וחלקיקים של אוויר בין האזורים השונים שעל כדור הארץ. שינויים בלחץ האוויר, ושינויים בטמפרטורת האוויר קובעים את כיוון הרוח ומהירותה. תופעה זו מושפעת על ידי תופעות אחרות על פני הקרקע למשל יערות, מדבריות, גושי מים גדולים, וגם בניינים. זרמי ההסעה הבסיסיים נוצרים כתוצאה מהעובדה שאנרגיית השמש מחממת הכי הרבה את האזור של קו המשווה, ואז נוצר הבדל גדול של טמפרטורות בין הקטבים לקו המשווה. כתוצאה מכך אוויר חם באזור קו המשווה מתרומם מעל פני הקרקע, ואוויר קר יותר הבא מהקטבים תופס את מקומו. כך נוצרת התופעה שהאוויר זז, שאנו קוראים לה רוח.
בקנה מידה מקומי ולא גלובלי, רוח נוצרת מהפרשים לוקליים בלחצים או בטמפרטורות, הגורמים לזרימת האוויר. רוחות כאלה הן לרוב לא חזקות במיוחד.
[עריכה] מדידת מהירות הרוח
למדידת מהירות הרוח משמש מכשיר הקרוי מד מהירות רוח (אנמומטר - anemometer). הסוג הפשוט בנוי משלוש כנפיים קטנות, כל אחת מהן בצורת כף, המורכבות על ציר אנכי. ככל שהמהירות של הרוח חזקה יותר, מהירות הסיבוב של מד הרוח גדולה יותר.
[עריכה] אנרגיה המופקת מרוח
אנרגיה המופקת מרוח היא אנרגיה שמנצלת את התנועה של הרוח בקו ישר (אנרגיה קינטית) וממירה אותה לאנרגיה זמינה (עבודה). קיימות דרכים שונות לנצל את האנרגיה הזמינה, בהתאם לתוצאה הנדרשת.
דוגמאות:
- אנרגיה מכנית סיבובית - סיבוב הרוטור של טורבינת רוח, יכול להפוך גם לאנרגיה חשמלית באמצעות גנרטור המונע על ידי טורבינה.
- הנעת סירות מפרש - מבנה המפרש מאפשר לנצל את אנרגיית הרוח, כך שלמעשה אפשר להתקדם בכיוונים שונים אפילו כשהרוח נושבת בכיוון מסוים.
- מיזוג אוויר לבתים - שיטה שנוצלה החל מהזמן הקדום בתכנון מבנים בהם יכולה הרוח לזרום במסלולים מוגדרים.
- הפעלת טחנת רוח – האנרגיה הקינטית של הרוח מסובבת את גלגל הטחינה שטוחן את התבואה.
- הנעת כדורים פורחים – האנרגיה של הרוח יכולה להטיס כדורים פורחים. ידוע על אנשים שהקיפו את כדור הארץ בכדור פורח.
- דאייה - זרמי אוויר מאפשרים לציפורים ודאונים לדאות על פניהם ובכך לרחף בקלילות תוך חסכון באנרגיה.
יש שימושים נוספים לניצול אנרגיית הרוח.
[עריכה] הפקת חשמל באמצעות טורבינות רוח
- ערך מורחב – טורבינת רוח
הפקת חשמל מאנרגית הרוח היא הדרך הזולה ביותר, בהשוואה למחירי השוק של הפקת החשמל מאנרגיות אחרות. פוטנציאל ייצור החשמל באנרגיית הרוח, יחסי למהירות הרוח בחזקה שלישית.
זה אמצעי מאוד זול להפקת חשמל, בגלל שלא צריך שום דבר כדי להפעיל את הרוח, היא מושפעת מהאנרגיה הסולארית (כשהאוויר מתחמם אוויר אחר תופס את מקומו ונוצרת רוח). למעשה, הדבר היחיד שצריך לשלם עליו זה הטורבינות והקמת התחנות של הטורבינות, אבל השקעה ראשונית זו היא מאוד כדאית, כי התהליך והתפעול השוטף מאוד יעיל וכל מה שצריך לעשות זה לפקח על חלוקת האנרגיה וטיפולה. עלויות נוספות הן תחזוקה שוטפת ותיקון תקלות, מאחר שכמות התקלות יחסית נמוכה עלות התחזוקה השוטפת נמוכה גם היא.
עוד יתרון גדול הוא, שאנרגיה חלופית זו בכלל לא מזהמת את הסביבה ולא מבזבזת מחצבים מתכלים בשבילה (כמו תחנות כוח ששורפים בהם פחם, נפט, גז וכו').
הפעלת הטורבינות כדאית גם ביעילות נמוכה, בגלל מחירי עידוד והטבות שונות לייצור חשמל מאנרגיית הרוח. קובעי מדיניות תעריפי החשמל מכירים בערך הסביבתי של ייצור אנרגיה נקייה, ומוצאים דרך לסבסד אותו.
