محطمة القوة الهيدروليكية هي آلة ضخمة وثقيلة تحوّل المياه الجارية إلى طاقة كهربائية. تقع مثل هذه المحطة على ضفاف نهر أو شلال حيث يتدفق ماء كثير. فهي تلتقط الماء من النهر أو الشلال وتستخدمه لدوران عجلة كبيرة تسمى التوربين. عندما يدور التوربين، فإنه يولد طاقة. بعد ذلك يمكننا تحويل تلك الطاقة إلى كهرباء، والتي تُستخدم لتشغيل منازلنا ومدارسنا وشركاتنا لنتمكن من إضاءة الأضواء أو تشغيل أجهزة الكمبيوتر - تقريبًا أي شيء.
أ وحدة الطاقة الهيدروليكية هي وحدة تتكون من مكونات مختلفة تعمل معًا لإنتاج الطاقة الهيدروليكية. الجزء الأول يُعرف بالسد على أي حال. إنه حاجز يتم بناؤه عبر نهر لحبس أو عرقلة الماء. هذا يؤدي إلى تراكم كمية كبيرة من الماء خلف جدار السد. ثم يتم تصريف الماء في قناة أو نفق ينقله إلى المحطة. هذا هو المكان الذي يمر فيه الماء ليقوم بتشغيل التوربين - وهو شكل مهم من أشكال الطاقة. يتم تصميم التوربين بحيث يدور بسرعة عندما يتحرك الماء فوقه. يتصل التوربين بجهاز يُعرف بالمولد. يدور المغزل ويحرك المولد، مما يحول هذا الحركة إلى كهرباء. وأخيرًا، يتم نقل هذه الكهرباء عبر خطوط النقل إلى منازلنا وأماكن العمل، حيث يمكننا استخدامها بعدة طرق.
هناك العديد من الأسباب التي تجعل محطات الطاقة الهيدروليكية ذات أهمية كبيرة. أولاً، فهي توفر طاقة نظيفة. هذا يعني أنها لا تطلق تلوثًا للهواء والمياه كما تفعل أنواع أخرى من الطاقة، وخاصة الوقود الأحفوري. عندما يتم حرق الوقود الأحفوري، فإنه يصدر غازات سامة يمكن أن تضر بالبيئة. من ناحية أخرى، لا تطلق محطات الطاقة الهيدروليكية أي مواد كيميائية أو ملوثات خطيرة في الطبيعة. ثانيًا، تستخدم محطات الطاقة الهيدروليكية مصدر طاقة متجدد. طالما أن الماء يتدفق، يمكننا الاستمرار في إنتاج الطاقة لأن الأنهار والجداول دائمًا ما تكون مليئة بالماء الجاري. تعمل محطات الطاقة المائية باستمرار لإنتاج الكهرباء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وعلى مدار الموسم. هذا يجعلها مصدرًا موثوقًا للطاقة للمجتمعات، مما يضمن قدرة الناس على تلبية احتياجاتهم الكهربائية اليومية.
يمكن أن تتأثر إنتاجية الكهرباء بواسطة محطة طاقة مائية بعدة عوامل. أولاً، حجم المياه التي تمر عبر نهر أو جدول. إذا كانت مستويات المياه منخفضة، فلن تتمكن المحطة من إنتاج كمية كبيرة من الكهرباء لأن هناك عدم كفاية للمياه لتوليد القوة اللازمة لتدوير التوربين. ثانيًا، الحجم والشكل السد. سد أكبر لديه قدرة أكبر لتخزين المياه وبالتالي يسمح للمحطة بتوليد كميات أكبر من الكهرباء عند استخدامها. تصميم السد يمكن أن يؤثر أيضًا على كفاءة تدفق المياه إلى التوربين. وأخيرًا، التوربين المستخدم في المحطة له تأثير كبير على كفاءتها. هناك أنواع مختلفة من التوربينات، كل منها له مزاياه وعيوبه؛ بعضها مصممة لتحقيق كفاءة أفضل. لتحقيق الاستفادة القصوى من الطاقة، يجب اختيار نوع التوربين المناسب.
مع تقدم التكنولوجيا، تتغير القدرات باستمرار لابتكار أجهزة جديدة يمكن أن تساعد في تعزيز كيفية عمل محطة الطاقة الهيدروليكية. واحدة من الأفكار الجديدة والمثيرة هي ما يمكننا تسميته توربينة صديقة للأسماك. هذا نوع خاص من التوربينات يجعلها أكثر أمانًا للأسماك في النهر. إنها خطوة أساسية لحماية الحياة البرية، لأن الأسماك قد تتأذى أو تموت إذا مرت عبر التوربينات بشكل متكرر. تكنولوجيا قيد التطوير (في أماكن أخرى) هي التوربينات تحت الماء. حتى بدون سد على الإطلاق، تستطيع هذه التوربينات إنتاج طاقة كهربائية من حركة المياه. هذا يعني أنه يمكن تركيبها في الأنهار أو الروافد دون التأثير على تدفق المياه، وبالتالي تمثل حلًا أكثر توازنًا بيئيًا لإنتاج الطاقة. تمثل تقنية جديدة وغير تقليدية ومتطورة ستُسهم بالتأكيد في محطات الطاقة الهيدروليكية الموجهة لتحقيق مساهمات إضافية نحو تطورات فعالة ومستدامة وصديقة للبيئة.