تولید الکتریسیته با کمک نیروی جزر و مد

●انرژی پایان ناپذیر
نیروگاه های تولید الكتریسیته در اعماق آب دریاها با استفاده از قدرت جزر و مد می توانند كمكی برای مسئله انرژی جامعه بشری باشند. نخستین پروژه از این نمونه با یك سیستم نوین، در حال حاضر مشغول به كار است.
پره های ۱۱ متری یك توربین زیر آبی به آرامی و بدون سر و صدا در حال گردشند. این نخستین پروژه تولید الكتریسیته از نیروی جزر و مد در عمق دریاست كه به شیوه ای نوین به كار گرفته شده است. توربین های تولید انرژی، كه در عمق ۲۰ متری در فاصله ۲ كیلومتری ساحل «دوون» واقع در جنوب غربی انگلیس كار می كنند حاصل ۴ سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. این تنها نیروی جزر و مد است كه پروانه های عظیم این توربین های زیرآبی، با نام «جریان دریایی» را به چرخش درمی آورد. این توربین ها، برخلاف توربین های بادی كه وابسته به شرایط آب و هوایی هستند می توانند در اعماق دریا و به دور از تغییر و تحولات جوی به طور دائم به كار خود ادامه داده و به تولید الكتریسیته بپردازند.
در واقع، اینجا، صحبت از یك منبع انرژی پایان ناپذیر است. البته باید خاطرنشان شد كه استفاده از این نیرو، ایده جدیدی نیست. در قرن یازدهم میلادی نیز آسیابان های سواحل ولز، سنگ های آسیاب خود را با كمك نیروی جزر و مد به كار می انداختند و بر همین اساس هم یك نیروگاه بهره برداری از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ی فرانسه از ۳۵ سال پیش تاكنون به كار مشغول است. اما از این روش، تنها در شمار اندكی از سواحل جهان می توان استفاده كرد. یعنی در سواحلی كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حین جزر و مد بیش از چندین متر است.
توربین موسوم به «جریان دریایی» نیز، از این تفاوت ارتفاع استفاده می كند. اما كار این توربین، بر اصل دیگری استوار است. این چرخ آسیاب زیر دریایی، مانند نمونه هایی كه قبلاً از آنها یاد كردیم از نیروهای عمودی بالا و پائین رفتن سطح آب استفاده نمی كند بلكه از جریان های افقی ای بهره می گیرد كه بر اثر جزر و مد به وجود می آیند. به همین دلیل این توربین جدید می تواند در مكان های دیگر با میزان كمتر جزر و مد نیز به كار گرفته شود.
از مزیت های دیگر این توربین ها می توان به این نكته اشاره كرد كه برای به حركت درآوردن این توربین ها نیروی زیادی لازم نبوده و این توربین ها قادرند با سرعت های بسیار پائین نیز به حركت درآیند. میزان كار مفید به دست آمده از این توربین ها ۲ برابر میزان كار مفید توربین های بادی بر روی زمین است چرا كه جرم حجمی آب ۷۰۰ بار بیشتر از جرم حجمی هواست و به همین علت نیروهای انتقال یافته بزرگتر هستند. باید یادآوری كنیم كه توربین «جریان دریایی» هنوز به صورت آزمایشی و با میزان تولید حداكثر ۳۰۰ كیلووات كار می كند اما قرار است به زودی توربین دیگری به كار گرفته شود كه حداقل ۲ برابر توربین كنونی است.
متخصصان امر، تنها در اروپا ۱۰۰ محل را شناسایی كرده اند كه می توان در آنها با كمك نیروی جریان های دریایی، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً ۱۲ هزار مگاوات الكتریسیته تولید كرد: یعنی به میزان ۱۰ نیروگاه بزرگ اتمی. انرژی تولید شده ۱۵ تا ۲۰ درصد انرژی مورد نیاز كشورهای اروپایی است.
در سواحل نروژ توربین های مشابهی به كار گرفته شده اند. این توربین ها قرار است به صورت آزمایشی، ابتدا تامین كننده برق ،۵۰ سپس ۱۰۰۰ و سرانجام ۲۰ هزار خانه مسكونی باشند. در سواحل جزیره «شتلند» توربین دیگری به تولید الكتریسیته مشغول است. در مقابل سواحل كالیفرنیا، فلوریدا و كرانه شرقی كانادا پروژه ای مشابه به كار گرفته شده است. كارشناسان معتقدند طی ۳۰ سال آینده می توان از این توربین ها برای تولید ۴۰ درصد از انرژی مورد نیاز خانه های مسكونی بهره جست.
در سواحل اسكاتلند برای تولید الكتریسیته تنها از نیروی امواج استفاده می شود. باله ها جریان امواج را به درون تونلی منتقل كرده و به این ترتیب توده هوا را به جلو می رانند و با كمك این توده هوا توربینی به گردش در می آید. اما ساده ترین سیستم بهره برداری از انرژی جزر و مد سیستمی است كه دانماركی ها به كار می گیرند. در این سیستم، امواج مستقیماً توسط یك سطح شیب دار به سوی پره های توربین رانده می شوند و آن را به حركت درمی آورند. طبق محاسبات شورای مشورتی انرژی جهانی، حركت های دریایی از این پتانسیل برخوردارند كه تمامی نیاز جهان به انرژی را تامین سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زیاد كشتی ها و سرعت اندك جریان های آبی برای این منظور مناسب نیستند.
در حال حاضر تقریباً ۸۶ درصد از انرژی مورد نیاز جهانیان توسط زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت خام تامین می گردد. این سوخت های فسیلی نه تنها اثر گلخانه ای را در اتمسفر زمین تشدید می كنند كه به نوبه خود تغییرات آب و هوایی را به دنبال دارد، بلكه منابع پایان ناپذیری نبوده و سرانجام، روزی به پایان خواهند رسید. طبق ارزیابی كارشناسان امر منابع نفت خام زمین كه به تنهایی ۴۰ درصد از انرژی جهان را تامین می كنند طی ۵۰ تا ۷۰ سال آینده به پایان خواهند رسید.

نگین كرویی

منبع : شبکه فیزیکی هوپا