في العالم الذي نعيش فيه اليوم ، يعد توليد الطاقة أمرًا ضروريًا للغاية ، لذا يمكننا الاعتماد على مصادر مختلفة للطاقة. ومع ذلك ، يقوم البشر بتطوير عدد قليل من الموارد المحدودة التي يمكن استخدامها من خلال استخدام الموارد غير المتجددة. ويرجع ذلك جزئيًا إلى ضعف المعرفة بأفضل الاحتمالات لتوليد أنواع أخرى من الطاقة ونقص الاستثمار في التقنيات اللازمة للتقدم. نتحدث عن الطاقة المتجددة. واحد منهم هو طاقة المد والجزر الديناميكية.
سنخبرك في هذه المقالة بكل ما تحتاج لمعرفته حول خصائص وأهمية طاقة المد والجزر الديناميكية.
نموذج الطاقة
يعتبر النفط حاليًا المصدر الرئيسي للطاقة ويمكننا استخدامه لصنع الوقود والمركبات المفيدة للحياة اليومية. ومع ذلك ، فإن له عيبًا خطيرًا: فهو مورد غير متجدد. يتم الحصول عليها من الرواسب العضوية القديمة جدا ، حيث عاشت الأنواع النباتية والحيوانية منذ آلاف السنين أو أكثر. لهذا السبب ، يحظى استخدام الطاقة المتجددة باهتمام كبير بين العلماء والمهندسين والشركات المشهورة.
الطاقة المتجددة هي الطاقة التي يتم الحصول عليها من الموارد التي يمكن إعادة استخدامها بسهولة ولا تنضب بسبب التطوير المستمر. هناك مجموعة متنوعة من هذه الأنواع من الموارد في العالم يمكنها إنتاج طاقة أنظف دون القلق بشأن تلويث النفايات أو ارتفاع التكاليف.
خيار مثير للاهتمام هو طاقة المد والجزر ، والتي يمكن تحقيقها باستخدام حركة المد والجزر لتوليد الكهرباء بطريقة آمنة ومتجددة. مثل أي طاقة أخرى ، يتطلب نوعًا معينًا من التكنولوجيا وإحدى طرق الحصول عليها.
طاقة مياه البحر
من خلال عدم استهلاك العناصر الأحفورية أو توليد الغازات التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري ، فإنه يعتبر مصدر طاقة نظيفًا ومتجددًا. تشمل مزاياها إمدادًا يمكن التنبؤ به وآمنًا إلى جانب إمكانية لا تتغير بشكل كبير من سنة إلى أخرى ، ولكن فقط في دورات المد والجزر والتيارات.
يتم تركيب هذا النوع من الطاقة في الأنهار العميقة ، الأفواه ، مصبات الأنهار وفي البحر باستخدام التيارات المحيطية. المشاركون في هذا التأثير هم الشمس والقمر والأرض. القمر هو الأهم في هذا العمل لأنه هو الذي يولد الجاذبية. يبذل القمر والأرض قوة تجذب الأشياء نحوهما: هذه الجاذبية تجعل القمر والأرض يجذبان بعضهما البعض ويجمعهما معًا.
نظرًا لأنه كلما اقتربت الكتلة ، زادت قوة الجاذبية ، يكون سحب القمر نحو الأرض أقوى في المنطقة الأقرب منه في المنطقة الأبعد. إن السحب غير المتكافئ للقمر على الأرض هو سبب المد المحيط. نظرًا لأن الأرض صلبة ، فإن جاذبية القمر لها تأثير أكبر على الماء منها في القارات ، لذلك سيتغير الماء بشكل كبير اعتمادًا على قرب القمر.
هناك 3 طرق لتوليد طاقة المد والجزر. سنقوم بشرح الأولين أعلاه والتركيز على أحدهما بعمق.
طاقة المد والجزر الديناميكية
هذان هما أول شكلين لتوليد طاقة المد والجزر:
- مولد تيار المد والجزر: تستخدم مولدات تيار المد والجزر الطاقة الحركية للمياه المتدفقة لتشغيل التوربينات ، على غرار الرياح (الهواء المتدفق) التي تستخدمها توربينات الرياح. بالمقارنة مع سدود المد والجزر ، فإن هذه الطريقة أقل تكلفة ولها تأثير أقل على البيئة ، وهذا هو السبب في أنها أصبحت أكثر شيوعًا.
- سد المد والجزر: تستخدم سدود المد والجزر الطاقة الكامنة الموجودة في الفرق في الارتفاع (أو فقدان الرأس) بين المد والجزر المنخفض. السد هو في الأساس سد على الجانب الآخر من المصب ، يتأثر بارتفاع تكلفة البنية التحتية المدنية ، وندرة المواقع المتاحة حول العالم ، والمشاكل البيئية.
والآن سنقوم بوصف شكل التوليد من خلال طاقة المد والجزر الديناميكية. إنها تقنية توليد نظري تستخدم التفاعل بين الطاقة الحركية والطاقة الكامنة في تيارات المد والجزر. يُقترح بناء سدود طويلة جدًا (على سبيل المثال ، بطول 30 إلى 50 كيلومترًا) من الساحل إلى البحر أو المحيط ، دون تحديد منطقة. يُحدث السد فرقًا في طور المد والجزر ، مما يتسبب في اختلافات كبيرة في مستوى المياه (على الأقل 2-3 متر) على طول الأنهار الضحلة حيث يتأرجح المد والجزر بالتوازي مع الساحل ، مثل تلك الموجودة في المملكة المتحدة والصين وكوريا الجنوبية. تتراوح قدرة توليد الطاقة لكل سد ما بين 6 و 17 جيجاوات.
مزايا وعيوب طاقة المد والجزر الديناميكية
ميزة هذه الطاقة هي أنه لا توجد مواد خام قابلة للاستهلاك على الإطلاق ، حيث أن المد لانهائي ولا ينضب للبشر. هذا يجعل طاقة المد والجزر طاقة اقتصادية متجددة لا تنضب. من ناحية أخرى ، لا تنتج مواد كيميائية أو منتجات ثانوية سامة ، ولا يتطلب إزالتها جهدًا إضافيًا ، مثل البلوتونيوم المشع الذي تنتجه الطاقة النووية أو غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن حرق الهيدروكربونات الأحفورية.
العيب الرئيسي لهذا النوع من الطاقة هو الكفاءة المنخفضة. في ظل الظروف المثالية ، يمكنها تشغيل مئات الآلاف من المنازل. ومع ذلك ، فإن الاستثمار الضخم تأثير سلبي للغاية على المناظر الطبيعية والبيئة لأن النظام البيئي البحري يجب أن يتدخل بشكل مباشر. هذا يجعل العلاقة بين تكلفة مصنع التصنيع والأضرار البيئية وكمية الطاقة المتاحة غير مربحة للغاية.
تستخدم طاقة المد والجزر كمصدر للكهرباء للمدن الصغيرة أو المنشآت الصناعية. يمكن استخدام هذه الكهرباء لإضاءة أو تسخين أو تنشيط آليات مختلفة. يجب أن أضع في الاعتبار أيضًا أنه ليست كل الأماكن في عالم المد والجزر لها نفس القوة.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن طاقة المد والجزر الديناميكية وخصائصها.