توربينات تحت الماء لإنتاج الطاقة | اقتصاد الطاقة

حينما تكون على مسافة قريبة من البحر تسمع موجاته، هذا الصوت ما هو الا طاقة مهدورة، طاقة الموجات وطاقة المد والجذر وطاقة المياه الجارية، تعرف جميعا بطاقة المياه، وهي مصدر هائل للطاقة في انتظار استغلالها.
على سبيل المثال، كمية الطاقة التي يمكن استخراجها من المياه الأمريكية يمكن أن تغطي نصف استهلاك الكهرباء لكامل أمريكا، حيث تقدر كمية تلك الطاقة بـ 250 تيرا وات ساعة سنويا، من الساحل الغربي، وبـ 160 تيرا وات ساعة سنويا من الساحل الشرقي، وبـ 60 تيرا وات ساعة سنويا من خليج المكسيك، و620 من ألاسكا، و80 من هاواي، و20 من بورتوريكو.
الا أنه لاستغلال تلك الطاقة ونقلها الى الشبكات لابد من إيجاد الأماكن المناسبة على طول الساحل حيث تجنب إيذاء الحياة البحرية والنظام البيئي، وهو ما يجعل استغلال تلك الطاقة مهمة صعبة التنفيذ.
لكن إذا وجدت طريقة للاستفادة من طاقة المد والجذر وطاقة الموجات فهذا معناه تحويل طاقة الشبكات الكهربية الى الاعتماد 100% على الطاقة المتجددة، وقد ظهرت عدة طرق للاستفادة من طاقة المياه، موجات البحار والمحيطات يتم تحريكها عن طريق الرياح والحرارة من الشمس.
بعض الدول استطاعت أن تستفيد من فرق الملوحة بين البحار والأنهار لإنتاج الكهرباء، لكن حاليا سيتم تسليط الضوء على تكنولوجيا واعدة في ذلك القطاع، وهي تكنولوجيا لاستغلال طاقة المد والجذر.
يوجد نوعين من المد والجذر، الأول المد التام أو spring tides يحدث عندما تتحد قوة جذب الشمس مع قوة جذب القمر ويكون القمر واقعا بين الشمس والأرض، فيكون المد في أعلى مستوى له، ويحدث هذا المد مرتين في الشهر.
أما النوع الثاني وهو المد والجذر المحاقي أو neap tides ويحدث عندما تكون قوة جذب الشمس في حالة الزاوية القائمة مع قوة جذب القمر ويكون المد في هذه الحالة أقل من مستواه ويحدث هذا عندما يكون القمر في ربعه الأول أو الأخير.
في حالة المد التام نحصل على مد عالي مع سرعة تدفق للمياه، وهذا معناه مزيد من الطاقة يمكن استخراجها، هذا النوع من المشاريع يمكن تنفيذه في المستقبل نتيجة التنبؤ الجيد لحركة الشمس والقمر والأرض.
وعلى رغم ثبات التدفق المائي في البحار والمحيطات الا أنه حتى هذه اللحظة نسبة مساهمة طاقة المد والجذر في انتاج الطاقة منخفضة جدا بالمقارنة مع باقي مصادر الطاقة المتجددة.
حيث حاليا لا يوجد سوى منشأتين لاستغلال طاقة المد والجذر على نطاق واسع أو نطاق تجاري، منشأة تقع عند نهر الرانس بشمال فرنسا بقدرة 240 ميجا وات سنويا، ومنشأة تقع في كوريا الجنوبية على بحيرة شيوا بقدرة 254 ميجا وات سنويا.
وكلا المنشأتين تعتمد على خزانات أو سدود للاستفادة من قوة المد والجذر، هذه السدود بها بوابات أو هويس للتحكم في تدفق المياه الى التوربينات، تم استخدام هذه التكنولوجيا لإنتاج وتوليد الكهرباء.
اذن السؤال المطروح لماذا لا يتم استغلال قوة المد والجذر في توليد الطاقة؟ حاليا يوجد معضلتين لإمكانية الاستفادة من طاقة المد والجذر، الأولى وهي ارتفاع تكلفة الانشاءات حيث تحتاج الى انشاءات ضخمة للتحكم في سرعة تدفق الماء، فيكون من الأسهل استغلال مصادر طاقة أخرى متجددة مثل الرياح والشمس.
المعضلة الثانية هي أن السدود الضخمة لها تأثير سيئ على الحياة البيئية، شركة واحدة سيميك أتلانتيس تسعى الى حل المعضلتين عن طريق وضع توربينات تحت الماء، وهي تشبه التوربينات المستغلة لإنتاج طاقة الرياح، لكن نظرا لارتفاع كثافة المياه فان تلك التوربينات ستكون صغيرة الحجم.
التوربين يتكون من شفرتين بقطر 16 متر، بقدرة إنتاجية 0.6 ميجا وات لكل شفرة، بالمقارنة مع طاحونة الهواء حيث قطر شفراتها حوالي 40 متر،
أول نموذج من التوربينات تم وضعه في منطقة سترينجفورد بأيرلندا، حيث تمتاز تلك المنطقة أن بها أسرع تدفق للمياه في كامل أيرلندا، حيث ملايين الأطنان من المياه تتدفق يوميا.
كتاب اقتصاديات الثروة البترولية
https://www.amazon.com/dp/B07QMCHH85
جروب اقتصاد الطاقة
  / 319983132809585  
blog
http://roshdyebrahim.blogspot.com

Economist Roshdy Ebrahim page
  / economist-roshdy-ebrahim-342996629513826  


#energy
#المد_الجذر