آشنایی با نیروگاه امواج دریا

نیروگاه امواج دریا یا جایگاه امواج انرژی یا همان محل توقف نیروگاه موج مجموعه‌ای از ماشین آلاتی است که انرژی موج را به جریان برق تبدیل می‌کنند. نیروگاه موج در محدود دور از دریا واقع شده‌است. دریاها میزان قابل توجهی از انرژی را در خود دارند که ما درابتدای راه تولید انرژی از طریق تبدیل نیروی موج در سطح و زیر سطح دریاها هستیم که همانند انرژی خورشیدی و بادی می‌توانند به عنوان منابع انرژی تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گیرند.

گسترش روزافزون دستگاه‌های الکترونیکی نیاز ما را به انرژی الکتریکی بیشتر و بیشتر کرده و با توجه به مشکلات و مضرات سوخت‌های فسیلی، تحقیقات برای دستیابی به انواع انرژی‌های پاک و تجدید پذیر همچنان ادامه دارد. آخرین دستاورد بشر برای تامین انرژی از طریق منابع تجدیدپذیر و پاک، انرژی آب زیر دریاست که به لطف توربین‌های قدرتمند زیر آبی میسر شده‌است. بالاترين دانسيته انرژی امواج در سواحلی كه در معرض ميدان وزش بادهای طولانی و مستمر قرار دارند به وجود می‌آيد.

علی‎رغم پوشش بيش از دوسوم كره زمين توسط درياها و وجود سواحل گسترده و مساعد جهت استخراج انرژی كلان نهفته در امواج نيرومند درياها متأسفانه بشر نتوانسته‌است به صورت بايسته‎‌ای از اين منبع عظيم انرژی بهره‎‌‎برداری نمايد. جریان‌های قوی دریایی که از مهمترین آنها جزر و مد زیر دریایی را می توان نام برد، منبع اصلی تولید انرژی به وسیله توربین‌های 150 تنی زیر دریایی مستقرشده بر بستر دریا و نیروی محرک توربین‌ها خواهند بود. 80% از ظرفیت بلقوه و بالفعل انرژی دریایی توان تبدیل به برق را دارند.

انرژی موج Wave power

در دریا و اقیانوس‌ها بر اثر وزش باد روی سطح آب، موج تولید می‌شود. انرژی مکانیکی باد که در اثر جذب نابرابر گرمای پرتوهای فروسرخ و نور مریی خورشید به وجود می‌آید، به شکل انرژی پتانسیل گرانشی در آب دریا ذخیره‌شده که پس از مدت کوتاهی آب دریا آن را به شکل انرژی جنبشی (موج) پس می‌دهد.

کل انرژی موجِ توزیع‌ یافته در زمین در حدود ۲۵۰۰ گیگاوات تخمین زده می‌شود که در حدود توزیع کلی انرژی جزر و مد است. انرژی موج منبع تجدیدپذیر است (انرژی برگشت‌پذیر) و معمولاً نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است.

انرژی موج‌های دریا یکی از جذابترین منابع انرژی هستند که به شدت مورد توجه دانشمندان قرار گرفته‌اند. فن آوری موجود در استخراج انرژی از موج‌های آب به شدت پیشرفت کرده و ظرفیت بالقوه ویژه ای را داراست. مزارع بادی و مزارع استخراج انرژی موج‌های دریا، ظرفیت تولید برق بالایی دارند که در صورت بهره‌برداری توان تولید برق برابر با 120 نیروگاه اتمی را دارا هستند.

انرژی موج دریا

کشورهای دارای نیروگاه امواج

کشورهایی که ظرفیت بالقوه ویژه‌ای در نیروگاه امواج دریا را دارند عبارتند از: فرانسه، انگلستان، کانادا، شیلی، چین، ژاپن، کره، استرالیا و نیوزیلند.

بهترین نقاط مزارع استخراج انرژی موج در اروپا، ساحل غربی اقیانوس اطلس می‌باشد که جریان باد قدرتمند و بی‌پایان، مقدار قابل توجهی موج تولید می‌کنند. به طور خاص در اطراف انگلستان به علت وجود کانال‌ها و پستی و بلندی‌های طبیعی، جریانات آب با سرعت بالا، منطقه ویژه‌ای برای بهره‌برداری از این انرژی است.

فن‌آوری‌های ویژه استخراج انرژی از جریانات جذر و مد موج‌های دریا با به چرخش درآوردن توربین‌ها اقدام به تولید برق میکنند. علاوه بر کم کردن تولید دی‌اکسید‌کربن، این گونه از فن‌آوری‌هایی که باعث ایجاد امنیت انرژی و کارآفرینی می‌شوند.

استخراج انرژی از این طریق در حال حاضر گران‌تر از تولید انرژی از طریق سوخت‌های فسیلی می‌باشد و این تنها به دلیل عدم محاسبه آسیب تولید برق از سوخت‌های فسیلی است که به طبیعت وارد می‌شود.

مزایای انرژی امواج

انرژی امواج دریا از نوع انرژی تجدیدپذیر است. این منابع نیازی به میلیون‌ها سال زمان برای به وجود آمدن ندارند و بی‌پایان می‌باشند. تولید انرژی به این روش آلودگی در برندارد. این نیروگاه‌ها در طول زمستان می‌توانند بیشترین میزان انرژی را تولید کنند و خوشبختانه در چنین زمان‌هایی به انرژی بیشتری نیازمند هستیم. مولدهای کوچک موجی می‌توانند در نواحی دور دست که انتقال برق مقرون به صرفه نیست، به کار روند.

از آنجایی که آب حدود ۸۰۰برابر چگال‌تر از هواست، تراکم انرژی موج بیش از انرژی باد و انرژی خورشیدی است و مقدار انرژی موجود برای برداشت را افزایش می‌دهد. امواج قابل پیش‌بینی هستند و از این‌رو پیش‌بینی آن برای عرضه و تقاضا آسان‌تر است.

معایب انرژی امواج

توان تولیدشده در نیروگاه‌ امواج دریا ثابت نبوده و بستگی به شرایط موج دریا دارد. هزینه ساخت ژنراتورهای موج زیاد و ساخت آن‌ها دشوار است. کابل زیردریایی که به وسیله آن مولدهای موج به هم متصل می‌شوند برای قایق‌ها و کشتی‌ها مشکل‌آفرین می‌باشد. در ضمن انتقال برق از طریق کابل نیز خطرناک است. زیرا ممکن است کابل لخت‌شده و جریان برق وارد آب شود و موجودات دریایی را به خطر اندازد. در ضمن نیروگاه امواج دریا باید به گونه‌ای ساخته شوند که در شرایط بد و طوفانی صدمه نبینند.

روش‌های استفاده از انرژی امواج

انرژی امواج دریا

برای استفاده از انرژی امواج از سه طرح از انرژی آن بهره‌برداری می‌شود:

استفاده از استوانه‌های شناور

استوانه‌ها را طوری می‌سازند که بیشترین وزن آن‌ها در انتها باشد و در قسمت پائین یک دریچه دارند. وقتی امواج می‌آیند با فشار آب دریچه (۲) بسته می‌شود و هوای متوسط دریچه (۱) تخلیه می‌شود. دریچه (۳) نیز بسته‌است و هوا از طریق دریچه (۴) خارج میشود و موجب چرخش پره‌ها می‌گردد. وقتی موج پایین می‌رود، یک حالت مکش ایجاد می‌شود؛ لذا دریچه (۱و۲) بسته و دریچه (۳و۴) باز می‌شود. هوا ضمن ورود به استوانه باعث چرخش پره‌ها می‌گردد. چرخش پره‌ها باعث چرخش توربین‌ها و ژنراتورها برای تولید الکتریسته استفاده می‌شود.

استوانه های شناور

استفاده از بادامک‌های شناور

وقتی موج می‌آید بادامک‌ها را می‌چرخاند و این حرکت چرخشی را به ژنراتور وصل می‌کنند. درواقع تعداد زیادی از این بادامک‌ها را توسط میله‌ای بهم وصل می‌کنند و مجموعه را در نزدیکی ساحل روی امواج می‌گذارند. این سیستم‌ها برای امواج سنگین کاربرد دارد.

بادامک‌های شناور

استفاده از جزایر طبلک

سیستم طبلکی چیزی شبیه تیوپ اتومبیل است که دیواره‌های آن قابل ارتجاع می‌باشد. قسمت‌های داخلی تقسیم‌بندی، توربین جاگذاری کرده‌اند. این سیستم را به صورت شناور روی آب می‌اندازند و موج به آن‌ها ضربه وارد می‌کند. این ضربه به بدنه تیوپ وارد می‌شود و موجب فرورفتگی آن می‌شود. فرورفتگی باعث فشرده‌شدن هوای داخل آن می‌شود در نتیجه هوای فشرده از یک محفظه وارد محفظه دیگر و باعث چرخش توربین‌ها می‌شود.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *