طاقة البحار والمحيطات
الهندسة والآليات >>>> الطاقة
Image: fool.com
يمكننا توليد الطَّاقة من المحيطات عبر ثلاث طرائق مُحتملة:
طاقة المد والجزر:
ينتج المد والجزر عن ارتفاع مياه البحار والمحيطات وانخفاضها، بسبب تأثير جاذبية الشمس والقمر؛ لذلك فهي مصدر طاقة متجددة لتوليد الكهرباء دون إنتاج أي انبعاثات ضارة بالبيئة.
فعند حدوث المد يرتفع منسوب المياه، وتمرُّ كمية منه وتخزن وراء السد المبني مثل خزان للمياه؛ وفي أثناء مرورها من فتحة السد تدور التوربينات (كما هو موضح في الشكل)، وعند امتلاء الخزان تغلق بوابات السد للاحتفاظ بالمياه إلى حين حدوث الجزر.
عند ذلك؛ ينخفض مستوى المياه في المحيط، وتفتح البوابات مجددًا، وتمر بالتوربينات عائدةً إلى المحيط ومولدةً الكهرباء مرة أخرى.
Ocean:المحيط
Tidal basin:خزان المياه
Barrage:السد
Turbine:توربينة
Sluice gates:بوابات حجز المياه
Level of the high tide:مستوى مياه المحيط في أثناء المد
Level of the low tide: مستوى مياه المحيط في أثناء الجزر
Image: cdn.britannica.com
طاقة الأمواج:
يمكن أيضًا الاستفادة من الحركة التردديَّة للأمواج (تذبذب الأمواج)؛ لتوليد طاقة نظيفة خالية من انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون؛ إذ تؤثر حركة الرياح في سطح البحار أو المحيطات، وينتج عن ذلك تذبذب الأمواج.
طاقة المحيطات الحراريَّة:
تختلف درجات الحرارة بين سطح مياه المحيطات وأعماقها؛ نتيجةَ تدفئة الشمس لسطح المحيط فقط، وبقاء أعماق المياه باردة.
ويُستخدم الفارق في درجات الحرارة هنا لتوليد الطَّاقة؛ إذ يُعمل بهذه الطريقة في المناطق التي لا يقل فيها فرق درجات الحرارة بين السطح والأعماق من 20 إلى 25 درجةً مئويةً، وتشبه طريقة العمل هذه لتوليد الكهرباء إلى حدٍ ما عمل محطات توليد الكهرباء التَّقليديَّة.
إذ يُستعان بجهاز المبخر الذي تمرُّ عبره المياه الساخنة القريبة من سطح المحيط، ومن ثمَّ يخرج من المبخر في صورةٍ غازيةٍ (بخار)، وبطاقةٍ عاليةٍ تُمكنها من تدوير التوربينة الموصولة إلى مولد كهربائي لتوليد الكهرباء، وبعد ذلك تُضخ المياه إلى المكثف الحراري الموجود في أعماق المحيط حيث درجات الحرارة المنخفضة، وتحولها إلى حالتها السائلة مجددًا، ويُمكن ضخها إلى المبخر لإعادة العملية مرةً أخرى، وهكذا...
لفهم العملية بصورة أوضح يمكنكم مشاهدة الفيديو الآتي:
المزايا والعيوب:
تتميز طاقة المحيطات بالوفرة الهائلة؛ إذ تغطي المحيطات ثلثي الكرة الأرضيَّة تقريبًا، كما تتميز عن باقي وسائل توليد الطَّاقة المتجددة بإمكانيةِ توقع كمية الطَّاقة المنتجة، وأوقات إنتاجها، والتخطيط مسبقًا على هذا الأساس، فهي لا تعتمد على عوامل أخرى مثل حال طاقة الرياح والطَّاقة الشمسيَّة التي تعتمد على حالة الطقس والعوامل الجويَّة، مثل: هبوب الرياح، وعدد ساعات سطوع الشمس.
أمَّا أبرز العيوب فتتمثل في أضرارها على الحياة البحريَّة، فعلى الرغم من عدم إصدارها أيَّ انبعاثات كربونيَّة، إلا أنَّها تعيق الحركة الطَّبيعيَّة للكائنات البحريَّة، كما قد تُخل بأنماط الهجرة عند تلك الكائنات، إضافةً إلى التَّكاليف الباهظة لإنشاء المحطات خصوصًا تلك الخاصة بتوليد طاقة المد.
برأيكم هل تنضم طاقة المحيطات بقوةٍ إلى سباق إنتاج الطَّاقة في السنوات القادمة؟ أم أنَّ الطريق ما يزال طويلًا للوصول إلى هذه المرحلة؟
المصادر:
1- هنا
2- هنا
