حلم الكثير من الكيميائيين بتحويل المعادن الرخيصة إلى ذهب، وبواسطة محطات توليد الطاقة تم تنفيذ حيلة مشابهة لذلك، وهي تحويل كتل الفحم وقطرات الزيت لتيار كهربائي عن طريق محطات توليد الطاقة .

تم بناء أول محطة توليد طاقة علمية عام 1882 على يد أديسون، وتعتبر محطات توليد الطاقة من الأماكن غير الصحية لما تضخه من الملوثات في الهواء والماء والأرض، ولعل التقدم العلمي في يومٍ من الأيام يمكن العلماء من توفير الكهرباء بطرقٍ نظيفة، وحتى ذلك الوقت نحن بحاجةٍ ماسةٍ لهذه المحطات التي تمكننا من شحن هواتفنا وطهي طعامنا وتدفئة منازلنا وإنارة الشوارع وغير ذلك الكثير.

كيف تعمل محطة توليد الطاقة

عن طريق المراحل التالية:

  1. الوقود

    أهم العناصر في عمل محطات توليد الطاقة هو الوقود، حيث تعمل بعض المحطات على الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي أو غاز الميثان الناتج من تحلل النفايات، ومن حرقه نحصل على مصدر حراري.

  2. الفرن

    يتم حرق الوقود في فرن ضخم لإنتاج الطاقة الحرارية.

  3. المرجل

    تتدفق حرارة الفرن في هذا الوعاء حول أنابيب مليئة بماء بارد، تقوم الحرارة بتسخين الماء البارد حتى الغليان وتحوله لبخار.

  4. التوربينات

    يتدفق البخار ذي الضغط العالي على شفرات التوربين، وسيقوم البخار المضغوط بتدوير التوربين وتحويل الطاقة البخارية لطاقة حركية.

  5. برج التبريد

    يتم تبريد الماء الساخن المغلي من التوربينات البخارية بالمكثف ثم يُرش أعلى أبراج التبريد ويُعاد ضخه لإعادة استخدامه.

  6. المولد

    يتصل التوربين بمحور عجلاتٍ بالمولد، وهو يدور مع دوران ريش التوربين، وبدورانه يحول طاقة التوربين الحركية لطاقة كهربائية.

  7. كابلات الكهرباء

    تنقل الطاقة الكهربائية من المولد إلى محول.

  8. محولات رفع الجهد

    تفقد الكهرباء بعضًا من طاقتها بانتقالها بالكابلات، لكن فاقد كهرباء الجهد العالي يكون أقل من فاقد كهرباء الجهد المنخفض، لذا يتم زيادة جهد الكهرباء الناتجة بعد خروجها من محطات توليد الطاقة .

  9. أبراج

    تُنقل الكهرباء عالية الجهد على امتداد الكابلات العلوية للمكان الذي نريده.

  10. محولات خفض الجهد

    عند وصول الكهرباء لوجهتها، يقوم هذا المحول بتحويلها مرة أخرى لخفض الجهد واستخدامها بشكلٍ آمن في المنازل.

  11. الأجهزة

    تتدفق الكهرباء بجميع أجهزتك المتواجدة في المنزل.

أنواع محطات توليد الطاقة

  • التوربينات البخارية: تحول هذه التوربينات الوقود إلى طاقة بحرقه.
  • التوربينات الغازية: هي إحدى أشكال التوربينات المتعددة التي تستخدم في تطبيقات مختلفة كالطائرات النفاثة والسفن والدبابات، وتمتاز بسرعة تشغيلها.
  • النووية: هي محطة يحدث فيها الانشطار النووي وتوليد الحرارة وهي المصدر الوحيد الذي ينتج كميات كبيرة من الكهرباء بشكل موثوق ودون انبعاث الغازات السامة التي تساهم بتغيير المناخ.
  • المائية: تم تصميم هذه المحطات لضخ كميات هائلة من المياه، ومبدأ عمل محطات توليد الطاقة هذه هو وجود نهر وعليه سد، يتسرب الماء من خلال فتحات صغيرة في هذا السد وبتدفق مياه النهر تدور التوربينات وتتولد الطاقة الكهرومائية، وعلى الرغم من أنها من الطرق النظيفة لتوليد المياه إلا أنها تتسبب بتدهور الأنهار بسبب منع تدفقها وإغراق مناطق واسعة وهجرة الكثير من الناس من مناطقهم.

كيف تصل الكهرباء لمنزلك

تتنقل الكهرباء بواسطة خطوط علوية موصولة بين إطارات داعمة تسمى بالأبراج، وهي أسهل وأرخص من توصيلها أرضيًا، يمكننا بذلك نقل الكهرباء لمسافات طويلة عبر أسلاك إلى منازلنا والأماكن التي نحتاجها، مما يجعلنا قادرين على تزويد المدن الضخمة بالكهرباء دون الحاجة لبناء محطات توليد الطاقة في منتصف المدينة وتلويث جوها بالغازات المنبعثة من المحطة، ولكن المسافات الطويلة تؤدي لهدرٍ بالطاقة وللتغلب على هذه المشكلة علينا رفع الجهد قدر الإمكان.1

المراجع