انرژی باد چیست و ۵ کاربرد هوشمند انرژی بادی کدامند؟

انرژی باد
شاید برایتان جالب باشد بدانید که انرژی باد (به انگلیسی: Wind Power) به عنوان منبع اصلی انرژی های تجدید پذیر در سراسر جهان در حال رشد است. برای تأمین نیاز بشریت از منابع انرژی جایگزین، تعداد زیادی از توربین ها یا ژنراتورهای بادی در مزارع بادی هم در زمین و هم در دریا نصب می شوند. با تولید ژنراتورهای بادی مسکونی، استفاده از توان باد خانگی نیز به سرعت در حال رشد است.

در ایالات متحده، تولید برق بادی در ۲ سال گذشته ۲ برابر شده و به بیش از ۲۰ گیگاوات رسیده است و این کشور حتی از آلمان که به عنوان رهبر جهانی تولید انرژی باد شناخته می شد، پیشی گرفته است. حتی با وجود این اقدامات، انرژی باد در حال حاضر کمتر از ۲ درصد از منبع برق ایالات متحده را تأمین می کند. با این حال دولت این کشور، خواستار تأمین ۲۰ درصد برق کشور تا سال ۲۰۳۰ از طریق انرژی باد است.

در این مطلب ما ابتدا در مورد تاریخچه استفاده از انرژی باد و نحوه کار نیروی باد گفته ایم و سپس مختصری از مزایا و معایب استفاده از نیروی باد و ۵ کاربرد هوشمند آن را توضیح داده ایم و در انتها از آسیاب بادی ۱۳۰۰ ساله و آینده این انرژی در کشور ایران مطالبی را ذکر کرده ایم. با ما همراه باشید.

تاریخچه استفاده از انرژی باد

باد، هزاران سال به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می گرفته است. قایق های بادبانی یکی از ساده ترین نمونه های استفاده از باد به عنوان منبع انرژی هستند. ۲۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، چین باستان برای انتقال آب از نیروی باد کمک می گرفت. جالب است بدانید که در قرن ۱۱ مردمان ساکن در خاورمیانه از آسیاب های بادی برای آسیاب کردن دانه های گندم و تولید آرد بهره می گرفتند. آسیاب های بادی اساساً از پمپاژ آب و آسیاب کردن برای این کار استفاده می کردند. نیروی باد برای چرخاندن پره های یک روتور که به سنگ های آسیاب یا مکانیسم پمپاژ وصل بود، استفاده می شد. در اصل، انرژی باد به انرژی مکانیکی تبدیل شده و روشی کارآمدتر برای انجام کارهای روزمره بود.

محبوبیت استفاده از انرژی موجود در باد همواره با قیمت سوخت های فسیلی نوسان داشته است. هنگامی که قیمت سوخت پس از جنگ جهانی دوم کاهش یافت، علاقه به توربین های بادی نیز کاهش یافت. اما با افزایش شدید قیمت نفت در دهه ۱۹۷۰، علاقه جهانیان نسبت به ژنراتورهای بادی نیز افزایش یافت. تحقیق و توسعه فناوری توربین بادی که بعد از تحریم های نفتی دهه ۱۹۷۰ انجام شد، روش های جدیدی برای تبدیل انرژی باد به نیروی مفید معرفی کرد. بسیاری از این رویکردها در مزارع بادی یا نیروگاه های بادی (گروهی از توربین هایی که برق شبکه آب و برق را تأمین می کنند) در ایالات متحده و اروپا به کار برده شده اند.

امروزه، دروس آموخته شده از بیش از یک دهه فعالیت نیروگاه های بادی، همراه با ادامه تحقیقات و توسعه باعث شده است تا برق تولید شده توسط باد از نظر هزینه به توان تولید برق معمولی در برخی مناطق نزدیک شود.

انرژی باد سریعترین منبع انرژی رو به رشد در جهان بوده و برق مصرفی صنعت، مشاغل و خانه ها را با الکتریسیته تمیز و تجدیدپذیر را برای سالهای متمادی پیش رو تأمین خواهد کرد. برآوردهای کارشناسان حاکی از آن است که می توان  ۵۰ درصد انرژی مورد نیاز جهان را از باد تأمین کرد!

نیروی باد چگونه کار می کند؟

اصطلاحات انرژی باد یا نیروی باد فرآیندی را توصیف می کنند که با استفاده از آن فرآیند از باد برای تولید نیروی مکانیکی یا برق استفاده می شود.

توربین های بادی (به انگلیسی: Wind turbines) انرژی جنبشی موجود در باد را به نیروی مکانیکی تبدیل می کنند. از این توان مکانیکی می توان برای کارهای خاص همانند آسیاب کردن دانه یا پمپاژ آب استفاده کرد یا ژنراتور می تواند این نیروی مکانیکی را به برق تبدیل کند. به بیان ساده، یک توربین بادی برعکس یک فن یا پنکه کار می کند. یعنی به جای استفاده از برق برای ایجاد باد، توربین های بادی از باد برای ساخت برق استفاده می کنند.

مزایا و معایب استفاده از انرژی باد

مزایا

  • انرژی باد، یک منبع سوخت پاک محسوب می شود.
  • انرژی باد همانند نیروگاه هایی که به احتراق سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ یا گاز طبیعی متکی هستند، هوا را آلوده نمی کند.
  • توربین های بادی، گازهای گلخانه ای که باعث باران اسیدی یا گازهای گلخانه ای می شود، ایجاد نمی کنند.
  • انرژی باد یکی از کم هزینه ترین فناوری های انرژی تجدید پذیر موجود بوده که امروزه بسته به منبع باد و تأمین اعتبار پروژه، بین ۴ تا ۶ سنت در هر کیلووات ساعت هزینه دارد. در واقع می توان گفت که این انرژی رایگان است.
  • توربین های بادی می توانند در مزارع یا دامداری ها ساخته شوند، از این رو مناطق روستایی که بهترین مکان های بادی در آن مناطق یافت می شوند، می توانند از اقتصاد بهره مند شوند. کشاورزان و دامداران می توانند به کار خود در زمین ادامه دهند زیرا توربین های بادی تنها از بخشی از زمین را به خود اختصاص می دهند. صاحبان نیروگاه های بادی در قبال استفاده از زمین به کشاورز یا دامدار، کرایه پرداخت می کنند.
  • می توان در سوخت فسیلی و هزینه های مربوط به آن صرفه‌جویی کرد.
  • به خاطر مزرعه‌های بادی می توان از جاذبه‌های گردشگری و درآمد حاصل از آن بهره برد.
  • فرصت هایی برای اشتغال و زمینه های مطالعاتی و تحقیقاتی ایجاد می شود.

معایب

  • اگرچه هزینه انرژی باد طی ۱۰ سال گذشته به طرز چشمگیری کاهش یافته است، این فناوری نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالاتری نسبت به تولید سوخت های فسیلی دارد.
  • مهمترین چالش استفاده از باد به عنوان منبع انرژی این است که باد به طور دائم در حال وزیدن نیست، انرژی باد را هم نمی توان ذخیره کرد مگر اینکه از باتری استفاده شود و همه بادها را نمی توان برای استفاده در زمان تقاضای برق مهار کرد.
  • سایت های بادی خوب غالباً در مکان های دور افتاده و به دور از شهرهایی قرار دارند که مصرف برق شان بالاست.
  • توسعه منابع باد ممکن است با دیگر کاربردهای زمین رقابت کند در حالی که شاید اگر از آن زمین ها، استفاده های دیگری می شد از تولید برق بسیار با ارزش می بود.
  • اگرچه نیروگاه های بادی نسبت به سایر نیروگاه های معمولی تأثیر نسبتاً کمی بر محیط زیست دارند، اما نویز ناشی از چرخش پره های روتور باعث آلودگی صوتی می شود و بعضی اوقات پرندگان به خاطر برخورد با روتور کشته می شوند.
  • برخورد صاعقه، بادهای شدید و… باعث آسیب پذیری بالای توربین های بادی شده است.

۵ کاربرد هوشمند انرژی بادی

۱) تولید انرژی

توربین های بادی برای جذب نیروی باد نصب شده اند و قادر به تبدیل آن به انرژی هستند.

توربین های بادی
توربین های بادی

این کار می تواند در مقیاس وسیع باشد، مانند توربین های بادی که در مزارع بادی یافت می شوند یا می توانند در مقیاس کوچکتر باشند، مانند توربینهای بادی منفرد که مردم برای تولید برق برای خانه خود از آن استفاده می کنند.

۲) حمل ونقل

همه ما می دانیم که قایق رانی قدمتی چند هزار ساله دارد و اکثر کشورها از انرژی باد برای قایق رانی بهره می گرفتند.

انرژی باد در قایقرانی
قایقرانی

احتمالاً اخیراً درباره یک اتومبیل که از بادبادک های بادی برای تأمین سوخت خود استفاده می کند، چیزهایی شنیده اید. این اتومبیل با استفاده از ترکیبی از باد، بادبادک و باتری توانست یک سفر ۴۹۸۹ کیلومتری دورِ استرالیا انجام دهد. جالب است بدانید صاحب اتومبیل تنها حدود ۱۰ تا ۱۵ دلار برای سوخت این سفر هزینه کرده بود!

کارگیل (یکی از کمپانی های کشتی رانی مدرن) با ایده خلاقانه ای، یک بادبادک بزرگ را در یکی از کشتی های باربری خود نصب کرده است تا بتواند از قدرت باد استفاده کند و با این کار باعث کاهش مصرف سوخت و همچنین کاهش انتشار CO2 شده است. تا به الان، مطمئناً برای صدها و هزاران سال از قدرت باد برای شناورها و کشتی های کوچکتر استفاده می شده است، اما اکنون از انرژی باد برای فعالیت کشتی های بزرگتر نیز استفاده می شود.

۳- پمپاژ آب

شاید شنیدن این موضوع برایتان جالب باشد که از انرژی باد و  پمپ بادی می توان برای پمپاژ آب استفاده کرد. پمپ های بادی از نظر ظاهری خیلی شبیه آسیاب های بادی می باشند اما آنها به جای اینکه غلات را آسیاب کنند، آب را پمپاژ می کنند. با پیشرفت تکنولوژی و ظهور موتورهای برقی این پمپ ها نیز از رده خارج شده اند.

پمپاژ آب
پمپاژ آب توسط باد

۴) ورزش های بادی

باد سواری، قایق رانی، کانوپولو، کایتینگ و کایت باگی از لذت بخش ترین فعالیت های ورزشی هستند که همگی از انرژی باد بهره می گیرند و به آن متکی می باشند.

ورزش های بادی
چند نمونه از ورزش های بادی

۵- تولید مواد غذایی

انرژی باد از گذشته های دور و قبل از انقلاب صنعتی برای آسیاب کردن غلات از جمله گندم و تهیه آرد در آسیاب های بادی استفاده می شد. آرد ماده اصلی نان و یکی از مواد اصلی برخی از غذاها می باشد و در صنعت شیرینی پزی هم کاربرد زیادی دارد. درست است که امروزه تکنولوژی پیشرفت کرده و هم اکنون آسیاب بادی زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرد ولی بازهم مناطقی در ایران وجود دارند که با این شیوه کار می کنند.

آسیاب
آسیاب بادی نشتیقان
  • آسیاب بادی ۱۳۰۰ ساله در ایران

آسیاب بادی ۱۳۰۰ ساله در منطقه‌ی روستای کهن نشتیقان در شمال شرق ایران قرار دارد. این منطقه بسیار بادخیز بوده و خلاقیت و نبوغ ایرانی در ۱۳۰۰ سال پیش منجر به نصب این آسیاب‌ بادی از مصالح اولیه مانند چوب شده است که بعد از هزار سال هنوز فعال می باشد ولی متأسفانه در آستانه نابودی قرار داشته و نیازمند بذل توجه بیشتر مسئولین و دست اندرکاران مربوطه می باشد.

  • شهر توربین‌های بادی در ایران

منجیل در شمال ایران در استان گیلان واقع شده ‌است و در منطقه‌ کوهستانی در قسمت شرقی سپیدرود قرار دارد که منطقه‌ای به شدت باد خیز است. منجیل به شهر انرژی گیلان نیز معروف می باشد و یکی از عوامل معروفیت آن، باد منجیل است که در بهار و تابستان، شدید و در پاییز و زمستان ملایم می باشد. به همین علت برای تولید برق، چندین نیروگاه بادی در این شهر ساخته شده است.

ایران و آینده انرژی باد

برای کشورهایی همانند ایران که اقتصادی رو به رشد دارند، نیاز به الکتریسیته و تولید برق ضرورتی اجتناب ناپذیر است و آنها نباید فقط متکی به سوخت های فسیلی باشند. حتی شاهد آن هستیم که بسیاری از مناطق و روستاهای این کشور هم اکنون از نعمت برق بی بهره می باشند پس می توان نتیجه گرفت که چون شبکه برق سراسری هنوز به این مناطق نرسیده است باید از روش های جایگزین مثل استفاده از انرژی باد و توربین های بادی اقدام به برق رسانی به این مناطق کرد.

با استفاده از این انرژی می توان در دور نمای آینده اقتصادی کشور ایران تحولات عظیم و شگرفی ایجاد و موجب صرفه جویی در فرآورده های نفتی و سوخت های فسیلی شد. با صرفه جویی حاصله می توان باعث حفظ فراورده های نفتی شد و امکان صادرات آنها و همچنین تبدیل آنها به مشتقات پتروشیمی با ارزش افزوده را فراهم کرد .

الکتریسیته حاصل از انرژی باد هیچ گونه آلودگی زیست محیطی نداشته و همین عامل باعث حفظ طبیعت شده و حاصل آن رسیدن به توسعه پایدار اقتصادی و اجتماعی خواهد بود. استفاده از انرژی باد در ایران علاوه بر عمران و آبادانی موجب اشتغال شده و همچنین با بومی سازی فناوری انرژی باد می توان اقتصاد کشور را رشد و پیشرفت داد. به امید آن روزی که مسئولین اقدامات جدی خود را در زمینه های انرژی های تجدید پذیر شروع کنند و فقط به شعار بسنده نکنند.

1 دیدگاه برای “انرژی باد چیست و ۵ کاربرد هوشمند انرژی بادی کدامند؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *