كيف توَّلد الكهرباء؟

يجتمع مزيج من الحركة والمغنطة ليكونا ما يسمى بالكهرباء عن طريق المولدات التوربينية. ويسود هذا إلى اكتشاف العلماء في منتصف القرن التاسع عشر بأن تمرير ناقل كهربائي بالقرب من مغناطيس وعبر حقله المغناطيسي يولد تياراً كهربائياً فيه. وقد طور هذا المغناطيس في أيامنا واستبدل بمغناطيس كهربائي مثبت الي محور دوران محرك التوريين.

وفي أثناء دوران هذا المحرك التوربين، يدور كذلك الأمر المغناطيس الكهربائي وحقله المغناطيسي، مما يؤدي إلى ارسال تيار كهربائي بداخل السلك النحاسي، والذي يصل طوله لأميال، والملفوف داخل الصدفة المحيطة بالحقل المغناطيسي، بعد ذلك يتم نقل التيار من هذه الأسلاك عبر الكابلات.

وتستخدم أنواع مختلفة من الوقود والوسائل الأخرى من أجل تأمين دوران المروحة ذات النصل الحديدية للمحرك. وتلجأ بعض مصانع الكهرباء الى استخدام محروقات الزيت أو الغاز، أو الفحم من أجل تأمين غليان الماء وتحويله إلى بخار بحرارة ألف درجة فهرنهایت ومن ثم إلى قوة ضاغطة بمقدار 2400 باوند بالإنش المربع.

وهذا البخار الساخن كفيل بدفع مروحة المحرك ودورانها بسرعة. أما في التوربينات الغازية، فإن الوقود المقطر، الشبيه بزيت الديزل، يؤمن هذه العملية، إضافة إلى الغاز الطبيعي في بعض الأحيان.

وفي هذه العملية يتم حرق الوقود ودفعه خارج محرك الاحتراق على شكل غاز ساخن، قابل للتعدد، يؤمن حركة المروحة، قبل خروجه للإمتزاج بالهواء الطلق عبر فتحات هوائية. وفي حال وجد المولد بالقرب من مصدر مائي، كالتمر مثلاً، فإن الماء المتدفق كفيل بتأمين عملية دوران المروحة. هذا بالإضافة إلى وسائل أخرى طبيعية لتوليد الطاقة، وهي تشمل الرياح، والأنواء، وأشعة الشمس.

أما فيما يختص بمصانع توليد الطاقة النووية، فإن البحار كذلك الأمر هو العامل الذي يؤمن دفع مراوح محركات التوربين، إلا أن مصدر الحرارة البخارية مختلف تماماً عن المصادر التقليدية. إذ يتالف محرك المفاعل النووي من الأف الأنابيب التي تحتوي مادة اليورانيوم، أو أية مادة أخرى قابلة للانشطار.

وتبدأ عملية توليد الكهرباء عبر هذا الفاعل عن طريق أفرع تحكم تغطس داخل جسم الوقود، وتتحكم بكمية الأدوات المنشطرة، وتبدأ العملية عندما تأخذ النيوترونات الخاصة بذرات مادة اليورانيوم بالتحرك، ويليها أنشطار هذه الذرات، ثم نودي سلسلة التفاعلات التي عمل نيوترونات اليورانيوم على شطر ذرات إضافية، وإلى إطلاق المزيد من النيوترونات التي تعمل بدورها على شطر ملايين من الذرات الأخرى، وهكذا...

ولا مجال للشك بأن كمية الحرارة التي تصدر بهذه الوسيلة لتشغيل المولد هي كمية هائلة بطبيعة الحال.