م.م حنين فاضل

المقدمة

تُعد الطاقة الهيدروليكية (Hydropower) واحدة من أقدم وأكثر مصادر الطاقة المتجددة استخداماً في العالم، إذ تعتمد على استغلال حركة المياه الطبيعية لتوليد الكهرباء. ومع التوجه العالمي نحو تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض انبعاثات الكربون، برزت الطاقة المائية كحل مستدام وفعال لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة، خاصة في الدول ذات الموارد المائية الغنية (Kumar et al., 2011).

مبدأ عمل الطاقة الهيدروليكية

يعتمد توليد الكهرباء من المياه على تحويل الطاقة الحركية أو الكامنة للمياه إلى طاقة ميكانيكية عبر التوربينات، ثم إلى طاقة كهربائية بواسطة المولدات. وتُعد السدود المائية أحد أكثر النماذج شيوعاً، حيث يتم تخزين المياه في خزانات مرتفعة ثم إطلاقها لتدوير التوربينات. كما تُستخدم تقنيات أخرى مثل المحطات الجريان-المرور (Run-of-river) والمحطات الكهرومائية الصغيرة (Paish, 2002).

أنواع محطات الطاقة الهيدروليكية

المحطات الكبيرة (Large-scale Hydropower):
تعتمد على السدود والخزانات الضخمة وتوفر قدرة عالية على التخزين والتحكم في التدفق المائي.

المحطات الصغيرة (Small-scale Hydropower):
تنتج كميات محدودة من الكهرباء وتُستخدم غالباً في المناطق الريفية والنائية.

محطات الضخ-التخزين (Pumped-storage):
تُستخدم كوسيلة لتخزين الطاقة عبر ضخ المياه إلى خزان علوي خلال فترات انخفاض الطلب، ثم إطلاقها لإنتاج الكهرباء عند ذروة الاستهلاك (Zhou et al., 2015).

مزايا استخدام الطاقة الهيدروليكية

مصدر متجدد ونظيف: لا ينتج عنه انبعاثات غازات دفيئة كبيرة.

كفاءة عالية: تصل كفاءة تحويل الطاقة إلى أكثر من 90%.

القدرة على التخزين: إمكانية التحكم في التدفق المائي يجعلها مصدراً مرناً لتلبية تغيرات الطلب.

دعم الاستقرار الكهربائي: تعمل كمصدر طاقة أساسي ومستقر مقارنةً ببعض المصادر المتجددة المتقطعة كالطاقة الشمسية والرياح (International Energy Agency [IEA], 2021).

التحديات البيئية والاجتماعية

رغم فوائدها، تواجه مشاريع الطاقة الهيدروليكية عدة تحديات:

التأثير على النظم البيئية: مثل تغيير تدفق الأنهار وتدهور المواطن الطبيعية للكائنات المائية.

تهجير السكان: بناء السدود الكبيرة قد يتطلب إخلاء مناطق واسعة.

الترسيب وتآكل التربة: تراكم الرواسب يقلل من عمر السدود.

تأثيرات مناخية: تغير أنماط الأمطار والجفاف قد يؤثر على إنتاجية المحطات (Zarfl et al., 2015).

الآفاق المستقبلية

يتجه المستقبل نحو:

التوسع في المحطات الصغيرة واللامركزية لتقليل التأثير البيئي والاجتماعي.

دمج تقنيات حديثة مثل التوربينات السمكية (Fish-friendly turbines) التي تقلل من الأضرار البيئية.

استخدام الطاقة المائية المبتكرة مثل طاقة المد والجزر والأمواج كمصادر إضافية للطاقة النظيفة.

الخاتمة

تمثل الطاقة الهيدروليكية عنصراً أساسياً في مزيج الطاقة العالمي، حيث توفر مصدراً متجدداً وفعالاً للكهرباء مع قدرة على دعم استقرار الشبكات الكهربائية. ورغم التحديات البيئية والاجتماعية، فإن تطوير تقنيات صديقة للبيئة وتوجه العالم نحو الاستدامة يجعل من الطاقة المائية خياراً استراتيجياً لمستقبل الطاقة النظيفة.

المراجع (APA)

International Energy Agency. (2021). Hydropower. IEA. https://www.iea.org/reports/hydropower

Kumar, A., Schei, T., Ahenkorah, A., Caceres Rodriguez, R., Devernay, J. M., Freitas, M., ... & Liu, Z. (2011). Hydropower. In O. Edenhofer et al. (Eds.), IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation (pp. 437–496). Cambridge University Press.

Paish, O. (2002). Small hydro power: Technology and current status. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 6(6), 537–556. https://doi.org/10.1016/S1364-0321(02)00006-0

Zarfl, C., Lumsdon, A. E., Berlekamp, J., Tydecks, L., & Tockner, K. (2015). A global boom in hydropower dam construction. Aquatic Sciences, 77(1), 161–170. https://doi.org/10.1007/s00027-014-0377-0

Zhou, Y., Zhang, J., & He, Z. (2015). Pumped storage development and utilization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, 743–753. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.069
جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق