אנרגיית רוח

אנרגיית רוח היא האנרגיה הקינטית של הרוח, אנרגיית התנועה של אוויר נעתק. ממנה ניתן להפיק עבודה ישירות, או להמיר אותה לחשמל באמצעות טורבינות רוח.

רוח היא תנועת חלקיקי אוויר בכיוון מסוים. היא נוצרת בעיקר בגלל הבדלים בטמפרטורה ולחץ בין אזורים שונים על פני כדור הארץ. השמש מחממת את קו המשווה יותר מהקטבים, אז אוויר חם עולה והאוויר הקר מחליף אותו. גם תכונות של הקרקע, יערות, ימים, מדבר ובניינים, משפיעות על כיוון ומהירות הרוח. מהירות הרוח נמדדת על ידי מד מהירות רוח, אנמומטר.

אנרגיית הרוח מנצלת את תנועת האוויר (אנרגיה קינטית). יש שתי שיטות כלליות לניצול: כוח עילוי, כוח שמופעל על צורה אווירודינמית (כמו כנף), וכוח גרר, דחיפה שנוצרת כשיש לכידה של הרוח (כמו מפרש). שימושים פשוטים כוללים השטת סירות מפרש, הפעלת טחנות רוח וייבוש בגדים. בדרך כלל הופכים את האנרגיה לחשמל באמצעות טורבינת רוח.

החשמל המופק מרוב אנרגיית הרוח כיום מגיע מטורבינות רוח. טורבינות יש מסוגים שונים: ציר אופקי וקוטרים משתנים. בעבר היו טורבינות קטנות על היבשה; כיום מגדילים את הממדים, ומתקינים גם טורבינות בגודל ענק בים.

מחקר מנסה להוריד עלויות ולשפר אמינות. פתרונות כוללים להבים קלים יותר, בקרה מתקדמת, תחזוקה מרחוק ושיפורים למניעת רעש. רעיונות אחרים כוללים טורבינות ציר אנכי וטכנולוגיות חלופיות כמו "חגורת רוח" (Windbelt) משנת 2007, שמתוכננת להפיק אנרגיה ללא סיבוב ולהיות יעילה גם ברוחות חלשות.

הפקת חשמל מרוח זולה יחסית לאחר השקעה ראשונית. עלויות התפעול נמוכות, ותקלות יחסית מועטות. אנרגיה זו אינה צורכת דלק מאובנים ולא מייצרת את חלק מהזיהומים של תחנות כוח קונבנציונליות. בשילוב עם אנרגיה סולארית ניתן לספק חשמל מרוחק ללא תשתית הולכה כבדה.

חיסרון מרכזי הוא שהרוח אינה קבועה. לכן טורבינות לא יכולות להבטיח אספקת חשמל בכל רגע, והן משלימות תחנות כוח אחרות ולא מחליפות אותן לגמרי.

חוות רוח מזיקות פחות מהפקת חשמל מדלק, אבל יש להן השפעות סביבתיות משלהן, כגון רעש, תפיסת שטח והשפעה על ציפורים ונוף.

העלות לייצור חשמל מרוח ירדה מאוד בעשרות השנים האחרונות, והטכנולוגיה מתחרה כיום במחירים עם מקורות לא מתחדשים. העלות תלויה במיקום, בגודל ובשיפורים הטכנולוגיים.

עד סוף 2016 עמד הייצור העולמי על כ-468,800 מגה-וואט, כ-4% מהייצור העולמי. כמה מדינות מרכזיות מייצרות חלק גדול מהחשמל מהרוח, כגון דנמרק, ספרד וגרמניה. בין 2000 ל-2016 התפוקה העולמית גדלה פי עשרים.

פוטנציאל בישראל מוערך ב-600, 1,000 מגה-וואט. תוכנית רשמית לפיתוח אנרגיית רוח החלה בתחילת שנות ה-80. פרויקטים מוקדמים כללו טורבינת הדגמה ברמת הגולן בהספק 55 קילוואט, שהוכיחה כדאיות כלכלית. כיום פועלות חוות כמו "בשנית 1", 10 טורבינות וצורכת כושר של 6 מגה-וואט, ולפי הדיווחים ניצולת גבוהה מעל 95%.
בשנים האחרונות פועלות חוות נוספות בגלבוע וברמת סירין. בשנת 2020 הוקמה חוות הרוח "עמק הבכא" ברמת הגולן, הכוללת 30 טורבינות, והיא החווה הגדולה בישראל. היא צפויה לספק חשמל לכ-40,000 משקי בית. יש תוכניות לפרויקטים נוספים ברמת הגולן.

אנרגיית רוח היא האנרגיה של אוויר זז. "קינטית" פירושו אנרגיית תנועה.

רוח היא אוויר שנע. היא נוצרת כי השמש מחממת חלקים שונים של כדור הארץ בחוזקה שונה. אוויר חם עולה, ואוויר קר נכנס במקומו. גם עצים, ים ובניינים משנים את כיוון הרוח. מהירות הרוח נמדדת במכשיר שנקרא אנמומטר.

אפשר להשתמש ברוח ישירות, למשל במפרש של סירה או בלהבי טחנת רוח. בדרך כלל הרוח מניע טורבינה, מכונה עם להבים שמסתובבת ומייצרת חשמל.

טורבינות רוח גדולות נמצאות בשדות ובים. יש להן להבים ענקיים שמסתובבים כשהרוח דוחפת אותם. החשמל שנוצר מועבר לרשת ושם משתמשים בו בתאורה ובבתים.

מפתחים להבים קלים יותר, טורבינות שקטות ומערכות שמתקנות את עצמן מרחוק. יש רעיונות כמו "חגורת רוח" משנת 2007, שרוצה להפיק אנרגיה בלי סיבוב.

לישראל יש מקום טוב לרוח, בעיקר ברמת הגולן. בחוות רוח יש טורבינות שמייצרות חשמל. חוות הרוח "עמק הבכא" נפתחה ב-2020 ויש בה 30 טורבינות. היא יכולה לספק חשמל ל-40,000 בתים.