ما هي الطاقة الحرارية؟

الطاقة الحرارية هي الكهرباء المولدة باستخدام الحرارة. وفي أغلب الأحيان، تُستخدم هذه الحرارة لتحويل الماء إلى بخار عالي الضغط، والذي بدوره يدير توربينًا متصلًا بمولد كهربائي، مما ينتج الكهرباء.

الشيء الأساسي الذي يجب تذكره هو أن الطاقة الحرارية تحول الطاقة الحرارية (الحرارة) إلى طاقة كهربائية.

كيف تعمل محطة توليد الطاقة الحرارية؟ (العملية الأساسية)

يمكن تقسيم هذه العملية، المعروفة بدورة رانكين، إلى أربع خطوات رئيسية:

توليد الحرارة: يُحرق الوقود في المرجل لإنتاج حرارة شديدة. تشمل أنواع الوقود الشائعة ما يلي:

الفحم

الغاز الطبيعي

النفط (البترول)

الكتلة الحيوية (مثل الخشب، والنفايات الزراعية)

الانشطار النووي (تنقسم ذرات اليورانيوم، مطلقة حرارة هائلة بدلاً من حرق الوقود)

توليد البخار: تُستخدم هذه الحرارة لغلي الماء في غلايات عملاقة، مما يؤدي إلى توليد بخار عالي الضغط.

دوران التوربين: يُدفع البخار عالي الضغط عبر التوربين - وهو عبارة عن سلسلة من الشفرات المثبتة على عمود. يتسبب ضغط البخار في دوران الشفرات والعمود بسرعات عالية جدًا.

توليد الكهرباء: يتصل العمود الدوار بمولد كهربائي. داخل المولد، تُحوّل الطاقة الدورانية (الطاقة الميكانيكية) إلى طاقة كهربائية عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. ثم تُرسل هذه الكهرباء إلى شبكة الكهرباء.

بعد مرور البخار عبر التوربين، يتم تبريده في مكثف (غالباً باستخدام مياه باردة من نهر أو بحر أو أبراج تبريد) لتحويله مرة أخرى إلى ماء، حتى يمكن أن تبدأ الدورة من جديد.

مصادر الطاقة الحرارية

تُصنف محطات الطاقة الحرارية حسب مصدر الحرارة الخاص بها:

المزايا والعيوب

أهم النقاط الرئيسية

تُعدّ الطاقة الحرارية العمود الفقري لإمدادات الكهرباء في العالم، حيث تُولّد الطاقة باستخدام الحرارة - بشكل أساسي من حرق الوقود الأحفوري أو التفاعلات النووية - لتشغيل التوربينات. ورغم أنها طريقة موثوقة ومُجرّبة، إلا أن تأثيرها البيئي، وخاصةً الناتج عن الوقود الأحفوري، يُشكّل أكبر عيوبها، مما يدفع العالم نحو التحوّل نحو مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية.