أولا – الطاقة المائية
الطاقة المائية هي الطاقة المستمدة من حركة المياه المستمرة والتي لا يمكن ان تنفد . وهي من أهم مصادر الطاقة المستديمة . فقد استخدامت طاقة مساقط الماء في العالم القديم كله لقرون طويلة قبل أنتشار وتوفر الطاقة الكهربائية ، وذلك في الري وطحن الحبوب ، وصناعة النسيج ، وتشغيل الالات والمناشير. حيث تستخدم حركة الماء الهيدروليكية لتحريك دواليب لضخ المياه إلى قنوات الري وهو ما يعرف يالنواعير . واليوم يعتبر أهم استخدامات الطاقة المائية هو توليد الطاقة الكهربائية ، مما يوفر الطاقة المنخفضة التكلفة حتى لو استخدمت في الأماكن البعيدة من المجرى المائي .
تقسم الطاقة المائية إلى ثلاث أقسام :
1 – طاقة مساقط المياه التي تقسم بدورها إلى قسمين :
آ – النواعير ودواليب المياه
ب – الطاقة الكهرمائية
2 – طاقة المد والجزر
3 – طاقة الأمواج
أنواع استخدام الطاقة المائية :
* النواعير ( Waterwheel ) التي استخدمت لمئات من السنين في المطاحن وتشغيل الآلات . وضخ المياه إلى قنوات الري..الخ . وقد اندثرت هذه النواعير تقريبا بعد انتشار المحركات والمضخات الكهربائية .
*الطاقة الكهرمائية ( Hydroelectric energy ) ، من السدود والمنشآت النهرية التي تنتج الكهرباء .
*طاقة المد والجزر ( Tidal power ) ، وهي استغلال طاقة المد والجزر في الاتجاه الأفقي .
* طاقة التيار المدي ( Tidal stream power ) وهي استغلال طاقة المد والجزر في الاتجاه العمودي
* طاقة الأمواج ( Wave power ) التي تستخدم طاقة الأمواج .
الطاقة الكهرمائية
الطاقة الكهرَمائية ( نحت من كهرباء – مائية ) , هي الطاقة الكهربائية التي يستفاد في توليدها من الطاقة المائية الكامنة . وهي بذلك تعد من أشكال الطاقة النظيفة الصديقة للبيئة والمستخدمة في نطاق عالمي واسع .
طريقة توليد الطاقة الكهرَمائية :
تعتمد طريقة التوليد على تحويل طاقة المياه الكامنة إلى طاقة حركية , ثم إلى طاقة كهربائية . ولكل عملية تحويل تقنيتها الخاصة . والأكثر شيوعا هو التالي :
يصار إلى بناء سد على مجرى مائي , فتتكون بحيرة اصطناعية بسعة مائية كبيرة . وتعتمد الطاقة الكامنة في ذلك الخزان الكبير على كمية المياه التي يحتويها ( وبالتالي كتلتها ) , وعلى شدة الجاذبية الأرضية ومدى ارتفاع المياه عن محطة التوليد . تَختصر ذلك الصيغة الرياضية :
طاقة = كتلة × جاذبية × ارتفاع
عند فتح المنفذ المائي في السد , تتدفق المياه بتأثير الجاذبية, وتتحول طاقة الدفق الكامنة إلى طاقة حركية . وذلك بتدوير عنفات المولد الكهربائي . ثم تنقل الطاقة الكهربائية المولدة إلى شبكة التغذية بتوتر ( فولت ) عال لتقليل الهدر الناجم عن مقاومة التيار الكهربائي في الأسلاك .
الاستخدام العالمي ومزايا الطاقة الكهرَمائية :
تقدر حصة الطاقة الكهرمائية بنسبة 19 % من إنتاج الطاقة الكهربائية العالمي . وتكمن أهميتها في أنها من مصادر الطاقة المتجددة , والأقل خطرا على البيئة مقارنة بمحطات الكهرباء الحرارية التي تعمل بالوقود العضوي ( فحم , نفط…) أو النووي .
ويعتبر الان سد الصين العظيم أكبر مجهود لمركز تحويل كهربائي موجود حاليا حبث تبلغ طاقة المحطة الكهربائية فيه 18000 ميجا واط
في الصور : سد الفرات . وسد اسوان , وسد الصين , وطاحون على نهر العاصي