تاریخ آخرین ویرایش : چهار شنبه،10-2-1399
تعداد بازدید :70

تولید برق بدون آلودگی زیست‌محیطی

 

انرژی جذر و مد شکلی از انرژی آبی است که انرژی امواج دریا و اقیانوس را به اشکال مفید نیرو (به طور عمده انرژی الکتریسیته) تبدیل می‌کند. اگرچه از این نوع انرژی در حال حاضر به طور گسترده ای
‌استفاده نمی‌شود اما این پتانسیل را دارد که در آینده به عنوان منبع تولید برق به طور وسیعی مورد بهره برداری قرار گیرد.
در حال حاضر تقریباً ۸۶ درصد از انرژى مورد نیاز جهانیان توسط زغال سنگ، گاز طبیعى و نفت خام فراهم مى شود. سوخت‌هاى فسیلى نه فقط اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمین تشدید مى‌کنند بلکه به نوبه خود تغییرات آب و هوایى را به دنبال دارند؛ در حالی که منابع پایان ناپذیرى نیستند و سرانجام روزى به پایان خواهند رسید. بر اساس ارزیابى کارشناسان، منابع نفت خام زمین که به تنهایى ۴۰ درصد از انرژى جهان را فراهم مى کنند ۵۰ تا ۷۰ سال آینده به پایان خواهند رسید.
اقیانوس‌ها، ذخایر بالقوه بزرگ انرژی رایگان و سازگار با محیط ‌زیست هستند که می ‌توان برای تأمین تقاضای انرژی آنها را مهار کرد. آنها ۹۷ درصد از منابع آبی را شامل می‌ شوند و بیش از ۷۰ درصد سطح کره زمین را می‌ پوشانند. چرخش زمین درون میدان جاذبه ماه و خورشید سبب ایجاد جذر و مد می‌ شود.
حرکتی که جاذبه بین این سیارات پدید می‌آورد موجب بالا و پایین رفتن دوره ای سطح آب اقیانوس‌ها می ‌شود. در بیشتر سواحل، جذر و مدها دو بار در روز رفت و برگشت دارند. با احداث نیروگاه‌های جذر و مد می ‌توان انرژی این حرکات را گرفت و از آن به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر بهره برداری کرد.
در میان منابع انرژی تجدید پذیر، استفاده از انرژی جزر و مد همیشه با مشکل هزینه بالا و محدودیت در مکان‌های با کشند شدید یا سرعت بالای جریان آب روبرو بوده است.
با وجود این، بسیاری از پیشرفت‌های اخیر هم در طراحی (مانند نیروگاه کشند دینامیکی، تالاب‌های کشندی) و هم در تکنولوژی توربین (مانند توربین‌‌های جدید محوری) نشان می‌‌دهد که کل برق کشندی موجود ممکن است از آن چه تا پیش از این فرض می‌شد بسیار بیشتر باشد و ممکن است هزینه‌‌های اقتصادی و زیست محیطی به سطح قابل رقابتی کاهش یابند.
نیروگاه‌هاى تولید الکتریسیته در اعماق آب دریاها با استفاده از قدرت جزر و مد مى توانند کمکى براى مسأله انرژى جامعه بشرى باشند. صحبت از یک منبع انرژى پایان ناپذیر است و البته قابل ذکر است که استفاده از این انرژی، ایده جدیدى نیست.
در قرن یازدهم میلادى نیز آسیابان‌هاى سواحل ولز، سنگ‌هاى آسیاب خود را با کمک نیروى جزر و مد به کار مى انداختند. بر همین اساس هم یک نیروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو» فرانسه از ۳۵ سال پیش تاکنون به کار مشغول است. اما از این روش فقط در شمار اندکى از سواحل جهان مى توان استفاده کرد. یعنى در سواحلى که تفاوت ارتفاع سطح آب هنگام جزر و مد بیش از چندین متر است.
براى به حرکت درآوردن این توربین‌ها نیروى زیادى لازم نیست. این توربین‌ها می‌توانند با سرعت‌هاى بسیار پائین نیز به حرکت درآیند. میزان کار مفید به دست آمده از این توربین‌ها دو برابر میزان کار مفید توربین‌هاى بادى روى زمین است، چرا که جرم حجمى آب ۷۰۰ بار بیشتر از جرم حجمى هوا است و به همین علت نیروهاى انتقال یافته بزرگ تر هستند.
فقط در اروپا ۱۰۰ محل توسط کارشناسان شناسایى شده است که مى توان در آنها با کمک نیروى جریان‌هاى دریایى، اختلاف ارتفاع سطح آب هنگام جزر و مد و امواج، در کل ۱۲ هزار مگاوات الکتریسیته تولید کرد: یعنى مقدار برقی معادل ۱۰ نیروگاه بزرگ اتمى. به این ترتیب انرژى تولید شده می‌تواند ۱۵ تا ۲۰ درصد انرژى مورد نیاز کشورهاى اروپایى را تأمین کند.
یکی از روشهای ساده و قدیمی‌استفاده از انرژی جزر و مد، ایجاد یک حوض مجزا است. در این روش فقط یک حوض را با مسدود کردن خلیج حاصله از مصب رود یا خلیج اصلی توسط یک سد مورد استفاده قرار می‌‌دهند.
طرح دیگر عبارت از یک حوض با دو آبراهه است که تولید انرژی بر اثر حرکت آب از طرف دریا به حوض و از طرف حوض به دریا صورت می‌گیرد. با به کار بردن چنین دستگاهی انرژی بیشتری نسبت به طرح قبلی تولید می‌‌شود. با وجود این، انرژی تولید شده در این طرح در مقایسه با طرح یک راهه آنچنان زیاد نیست، بنابراین توربین‌های طرح دو راهه بسیار بزرگ و گران قیمت هستند. دیگر این که انرژی خروجی تکنیک مولد یک دو راهه نیز باید با پمپ کمکی اصلاح شود.
نیروگاه‌های جذر و مد می ‌توانند روی یک دلتا، دهانه ورودی رودخانه به دریا یا ساحل گسترانده شوند، اما روی دهانه ورودی رودخانه به دریا این انرژی راحت ‌تر مهار می ‌شود.بهترین محل‌ها برای نیروگاه‌های جذر و مد، جایی با بیشترین دسترسی به جذر و مدها است و همچنین دهانه باریک رودخانه به دریا.
سدهایی که برای این منظور ساخته می ‌شوند می‌ توانند حفاظی در مقابل طغیان‌های ساحلی به وجود آورند و به عنوان سدهایی در مقابل یورش موج‌‌های بلند عمل کنند.
نیروی کشندی دینامیک (Dynamic Tidal Power) یا DTP، یک فناوری آزمایش نشده اما نویدبخش است که از کنش متقابل بین انرژی‌های پتانسیل و جنبشی در جریان‌های کشندی استفاده می‌‌کند.
با کمک این فناوری می‌توان سدهای بسیار طولانی را (برای نمونه به طول ۳۰ تا ۵۰ کیلومتر) از ساحل مستقیم به سمت دریا یا اقیانوس ساخت، بدون آن که ناحیه‌ ای را اشغال کنند. اختلافات فاز کشندی ایجاد شده در دو سوی سد تفاوت قابل توجهی در سطح آب دریاهای ساحلی کم عمق به وجود می‌آورد.
بزرگ ترین مزیت قابل توجه در نیروگاه جذر و مد این است که آنها آلودگی زیست ‌محیطی به دنبال ندارند. انرژی حاصل از جزر و مد نیز مانند دیگر ذخایر تجدیدپذیر انرژی جایگزین سوخت‌های فسیلی خواهد شد و CO2را در اتمسفر کاهش خواهد داد. بهره برداری از انرژی جزر و مد آلودگی تولید نمی‌کند و به موجودات دریایی نیز آسیب نمی‌زند.

برگرفته از روزنامه اطلاعات 



نظرات:

برای ارسال نظر جدید ابتدا باید وارد سایت شوید