انرژی امواج و جزر و مد

نیروگاههای جزر و مدی به دلیل مشابهت با نیروگاههای آبی و استفاده از فناوری آماده آنها، به پیشرفتهای سریعی نایل آمده اند. اما بروز مشکلات زیست محیطی باعث شده است که تحول و ایجاد تغییرات اساسی در روش کار ضروری شود. توسعه آنها به روش قبل به رغم پیشرفت‌های ذکر شده، در عمل محدود شده است.
نیروگاه‌‌های موجی از تنوع زیادی برخوردار هستند. برخی بر روی آب شناورند و برخی دیگر در ساحل نصب می‌شوند. همچنین نحوه درگیری آنها با امواج و در نتیجه نوع حرکتی که جذب می‌کنند با هم تفاوت بسیار دارد. علاوه بر کارهای مطالعاتی، نمونه‌های کوچکی نیز از برخی سیستم‌های موجی در نقاط مختلف جهان ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته است.
امواج در اثر انتقال انرژی از باد به دریا به وجود می‌آیند. نرخ این انتقال انرژی بستگی به سرعت باد و نیز به مسافتی دارد که در طول آن باد با سطح آب در فعل و انفعال بوده است. موج‌‌ها به خاطر جرم آبی که نسبت به سطح متوسط دریا جابه جا شده، انرژی پتانسیل و به خاطر سرعت ذرات آب، انرژی جنبشی را با خود حمل می‌کنند. انرژی ذخیره شده از طریق اصطکاک و اغتشاش و با شدتی که بستگی به ویژگی امواج و عمق آب دارد، تلف می‌شود. موج‌های بزرگ در آب‌های عمیق انرژی خود را با کندی بسیار از دست می‌دهند، در نتیجه سیستم‌های امواج بسیار پیچیده هستند و اغلب هم از بادهای محلی و هم از توفان‌هایی که روزها قبل در دور دست اتفاق افتاده‌اند سرچشمه می‌گیرند. امواج توسط ارتفاع، طول موج و دوره تناوبشان مشخص می‌شوند. قدرت امواج معمولا بر حسب کیلو وات بر متر بیان می‌شود که نمایانگر شدت انتقال یا عبور انرژی از یک خط فرضی به طول یک متر و موازی با جبهه موج است. امروزه فناوری تولید انرژی از موج اقیانوس‌ها ابداع شده است، به طوری که بیش از ۴۰۰ اختراع در این زمینه به ثبت رسیده که از آنها به سه روش اصلی استفاده از کانالی به شکل مخروط ناقص، استفاده از حرکت عمومی امواج اقیانوس توسط مکانیسم‌های گوناگون و استفاده از یک ستون نوسانی آب می‌توان اشاره کرد.

جزر و مد دریا در اثر جاذبه ماه و خورشید به هنگام گردش زمین به وجود می‌آید. نیروی جاذبه ماه باعث ایجاد برآمدگی در آب‌ها شده و به علت گردش وضعی زمین این برآمدگی به سمت غرب جریان پیدا می‌کند. در نتیجه موج‌هایی با دوره ۱۲ ساعت و ۲۵ دقیقه ایجاد می‌شود که دامنه نوسان آنها در اقیانوس‌های برگ در حدود ۵/۰ متر است. اثر نیروی جاذبه خورشید نیز مشابه ولی ضغیف‌تر است و هر ۱۲ ساعت یک مرتبه ظاهر می‌شود.

به این ترتیب جزر و مد به صورت منظم در قالب امواج قمری رخ می‌دهد. بیشترین دامنه جزر و مد زمانی به وجود می‌آید که ماه و خورشید در یک راستا قرار گرفته باشند (اقران) و برعکس هنگامی که آنها در بربیع باشند این دامنه حداقل است. هنگامی که امواج جزر و مدی به سواحل و فلات قاره می‌رسند، دامنه آنها می‌تواند در اثر هجوم آب، قیفی شدن آبراه و ایجاد رزنانس به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد. مثلا دامنه جزر و مد در نقاط مناسبی از کانادا به بیش از ۱۰ متر می‌رسد. به رغم پیچیدگی خاصی که در مورد جزر و مد وجود دارد پیش‌بینی و محاسبه دقیق آن در هر محل ممکن است.


استحصال انرژی از جزر و مد در نقاطی عملی است که انرژی زیادی به صورت جزر و مدهای بزرگ در آنها متمرکز شده باشد و به علاوه جغرافیای محل نیز برای احداث نیرگاه جزر و مدی سایت مناسبی فراهم کرده باشد. چنین مکان‌هایی در همه جا یافت نمی‌شوند. اما تا به حال تعداد نسبتا زیادی شناسایی شده‌اند. در حال حاضر تعداد کمی نیروگاه جزر و مدی در جهان احداث شده است. نخستین و بزرگ ترین آنها که از نوع تک حوضچه‌ای و دو اثری بوده، با ظرفیت ۲۴۰ مگاوات در لارانس فرانسه تاسیس شده است که جنبه تجاری دارد. به غیر از آن، نیروگاه ۲۰ مگاواتی آناپولیس در کانادا، نیروگاه آزمایشی ۴۰۰ کیلوواتی کیسلایاگوبا در شوروی سابق و نیروگاه ۲/۳ مگاواتی جیانگزیا در چین را می‌توان نام برد. همچنین چند ایستگاه کوچک چند منظوره در چین احداث شده است.

ممکن است شما دوست داشته باشید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.