طاقة المد والجزر أو طاقة المد والجزر

طاقة المد والجزر أو المعروفة علميًا باسم طاقة المد والجزر هي تلك التي تنتج عن تسخير المد والجزرأي الاختلاف في متوسط ​​ارتفاع البحار وفقًا للموضع النسبي للأرض والقمر والذي ينتج عن جاذبية الأخير والشمس على كتل المياه في البحار.

مع هذا المصطلح يمكننا القول أن حركة المياه، التي ينتجها جاذبية القمر مرتين في اليوم ، من الممكن استخدامه كمصدر للطاقة.

هذه الحركة يتكون من ارتفاع مستوى سطح البحر، والتي يمكن أن تكون كبيرة في بعض المناطق.

يفقد القمر طاقته ، ببطء شديد ، ويولد قوى المد والجزر ، والتي بدورها تجعله يقع في فرق أكبر وأكبر من الأرض.

متوسط ​​تشتت الطاقة في شكل قوى المد والجزر حوالي 3,10¹² واط ، أو أقل بحوالي 100.000 ألف مرة من متوسط ​​ضوء الشمس المتلقاة على الأرض.

لا تؤثر قوى المد والجزر على المحيطات فقط ، مما يؤدي إلى حدوث المد والجزر في المحيطات ، ولكنها تؤثر أيضًا أيضا تؤثر على الكائنات الحية، وتولد ظواهر بيولوجية معقدة تشكل جزءًا من النظم البيولوجية الطبيعية.

يبلغ ارتفاع المد الذي ينتجه القمر في المحيطات أقل من متر واحد، ولكن في تلك الأماكن حيث يؤدي تكوين التضاريس إلى تضخيم تأثير المد والجزر ، يمكن أن يحدث تغيير في مستوى أعلى بكثير.

يحدث هذا في عدد قليل من المناطق الضحلة ، الواقعة على الجرف القاري وهذه المناطق هي التي يمكن أن يستخدمها الإنسان للحصول على الطاقة من خلال طاقة المد والجزر.

استخدام طاقة المد والجزر

على عكس ما قد يعتقده المرء عن طاقة المد والجزر ، فقد تم استخدامه منذ فترة طويلة ، في مصر القديمة تم استخدامه وفي أوروبا بدأ استخدامه في القرن الثاني عشر.

في عام 1580 ، تم تركيب 4 عجلات هيدروليكية قابلة للانعكاس تحت أقواس جسر لندن لضخ المياه.، التي استمرت في العمل حتى عام 1824 ، وحتى الحرب العالمية الثانية ، كانت العديد من المطاحن تعمل في أوروبا ، والتي استخدمت قوة المد والجزر.

واحد من آخرهم توقف عن العمل في ديفون ، المملكة المتحدة ، في عام 1956.

ومع ذلك ، منذ عام 1945 ، كان هناك القليل من الاهتمام بقوة المد والجزر على نطاق صغير.

استخدام طاقة المد والجزر

استخدام طاقة المد والجزر من حيث المبدأ بسيط للغاية على غرار الطاقة الكهرومائية.

على الرغم من وجود إجراءات مختلفة ، يتكون أبسطها من سد ، مع بوابات وتوربينات هيدروليكية ، تقع بالقرب من مصب النهر  (فم ، في البحر ، من نهر واسع وعميق ، ويتبادل مع هذا الماء المالح والمياه العذبة ، بسبب المد والجزر. ويتكون مصب المصب من ذراع واحدة عريضة على شكل قمع متسع) ، حيث يكون للمد والجزر أهمية ارتفاع معينة.

لتحليل عمل النظام يمكن رؤيته في الصورتين التاليتين.

العملية بسيطة للغاية وتتكون من:

• عندما يرتفع المد ، يقال إن المد العالي (أعلى حالة أو أقصى ارتفاع وصل إليه المد والجزر) ، في هذا الوقت تفتح البوابات ويبدأ الماء في التوربينات الذي يصل إلى المصب.
• عندما يمر المد العالي و تراكمت شحنة مائية كافية ، وأغلقت البوابات لمنع الماء من العودة إلى البحر.
• أخيرًا ، عندما مد وجزر طفيف (أدنى ولاية أو أدنى ارتفاع وصل إليه المد) ، يتم إخراج الماء من خلال التوربينات.

العملية الكاملة لدخول المياه إلى المصب وكذلك الخروج ، تعمل التوربينات على تشغيل المولدات التي تنتج الطاقة الكهربائية.

لذلك يجب أن تكون التوربينات المستخدمة قابلة للعكس بحيث تعمل بشكل صحيح عند دخول المياه إلى المصب أو المدخل وكذلك عند المغادرة.

توزيع المد والجزر في العالم

كما علق سابقا يتم تضخيم المد والجزر من خلال تكوين قاع البحر في بعض المناطق المحددة ، حيث سيكون من الممكن استخدام المد والجزر كمصدر للطاقة ، وهو ما يهمنا في النهاية.

أبرز الأماكن للقيام بذلك هي:

• في أوروبا ، في خليج La Ranee في فرنسا ، في Kislaya Guba في روسيا ، في مصب Severn في المملكة المتحدة. تتمتع كل هذه المواقع بمد مرتفع للغاية ، حيث يبلغ ارتفاع وهبوط يومي 11 إلى 16 مترًا.
• إذا ذهبنا إلى أمريكا الجنوبية ، نرى أن هناك مدًا يزيد عن 4 أمتار على طول سواحل تشيلي والمنطقة الجنوبية من الأرجنتين. يصل المد إلى 14 مترًا في بويرتو جاليجوس (الأرجنتين). توجد أيضًا مواقع مناسبة بالقرب من Belern و Sao Luiz بالبرازيل.
• في أمريكا الشمالية ، في باجا كاليفورنيا ، في المكسيك ، مع وجود مد يصل إلى 10 أمتار ، تم ذكرها كمنطقة محتملة لاستخدام طاقة المد والجزر. بالإضافة إلى ذلك ، في كندا ، في خليج فوندي ، هناك مد أكثر من 11 مترًا أيضًا.
• في آسيا ، تم تسجيل ارتفاع المد في بحر العرب وخليج البنغال وبحر الصين الجنوبي على طول ساحل كوريا وفي بحر أوخوتسك.
• لكن في رانجون ، بورما ، يصل المد والجزر إلى ارتفاع 5,8 متر. في أموي (Szeming ، الصين) ، يحدث المد والجزر 4,72 متر. يتجاوز ارتفاع المد والجزر في جينسن بكوريا 8,77 مترًا وفي بومباي بالهند يصل المد إلى 3,65 مترًا.
• في أستراليا ، يبلغ نطاق المد والجزر 5,18 مترًا في بورت هيدلاند و 5,12 مترًا في بورت داروين.
• أخيرًا ، لا توجد في إفريقيا مواقع مواتية ، وربما يمكن بناء محطات طاقة متواضعة جنوب داكار ومدغشقر وجزر القمر.

في جميع أنحاء العالم، يوجد حوالي 100 موقع مناسب لبناء المشروع كبيرة ، على الرغم من وجود العديد من المشاريع الأخرى التي يمكن بناء مشاريع أصغر فيها.

يمكن حتى استخدامها لتوليد الكهرباء ، المد والجزر أقل من 3 أمتار ، على الرغم من أن ربحيتها ستكون أقل بكثير.

ومع ذلك، تركيب محطة طاقة المد والجزر (ليكون فعالاً) ممكن فقط في الأماكن التي يوجد بها فرق لا يقل عن 5 أمتار بين المد والجزر المرتفع والمنخفض.

هناك عدد قليل من النقاط على الكرة الأرضية حيث تحدث هذه الظاهرة. هذه هي أهمها:

في المجموع ، يمكن تركيبه لإنتاج الكهرباء ، في المواقع الرئيسية في العالم تقريبًا شنومكس مو، الرقم يعادل 1٪ من إمكانات الطاقة الكهرومائية في العالم.

طاقة المد والجزر في اسبانيا

في إسبانيا ، يتم إجراء دراسة هذه الطاقة بشكل خاص من قبل معهد الهيدروليكا بجامعة كانتابريا، والذي يحتوي على خزان اختبار كبير إلى حد ما للبحث والتجربة لما يعرف بـ حوض كانتابريا الساحلي والمحيط (هندسة بحرية).

يبلغ عرض الخزان المذكور حوالي 44 مترًا وطوله 30 مترًا ، وبالتالي فهو قادر على محاكاة موجات تصل إلى 20 مترًا ورياحًا تصل سرعتها إلى 150 كم / ساعة.

من ناحية أخرى ، لم نتخلف عن الركب منذ عام 2011 أول مصنع للمد والجزر يقع في موتريكو (جويبوزكوا).

وحدة التحكم لديها 16 توربينة قادرة على إنتاج 600.000 ألف كيلوواط ساعة في السنة ، وهذا يعني ما يستهلكه 600 شخص في المتوسط.

بالإضافة إلى ذلك ، بفضل هذا المركز مئات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون لن تذهب إلى الغلاف الجوي كل عام، تشير التقديرات إلى أن لها نفس تأثير التنقية الذي يمكن أن يسبب غابة تبلغ مساحتها حوالي 80 هكتارًا.

بلغ إجمالي استثمارات هذا المشروع حوالي 6,7 مليون يورو ، منها حوالي 2,3 للمصنع والباقي للعمل في الرصيف.

التوربينات التي يولد كل منها حوالي 18,5 كيلو واط ساعي، مقسمة إلى مجموعات من 4 وتقع في غرفة الآلة ، في الجزء العلوي من الرصيف.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنطقة التي تؤويهم تقع في أحد الأقسام المركزية المنحنية من السد بمتوسط ​​ارتفاع مائي يبلغ 7 أمتار وطوله حوالي 100 متر.

مزايا وعيوب طاقة المد والجزر

طاقة المد والجزر لها الكثير ميزة ومنهم:

• إنه مصدر لا ينضب للطاقة و قابل للتجديد.
• هذا موزعة على مساحات واسعة هذا الكوكب.
• إنه منتظم تمامًابغض النظر عن الوقت من السنة.

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من الطاقة يقدم سلسلة من عيوب خطيرة:

• الكبير الحجم والتكلفة نتيجة لمنشآتها.
• الحاجة ل المواقع لها تضاريس  التي تسمح ببناء السد بسهولة نسبية وبتكلفة زهيدة.
• La إنتاج متقطعللطاقة ، وإن كانت متوقعة.
• الممكن تأثيرات مؤذية على البيئة مثل الإنزال ، والحد من شواطئ مصبات الأنهار ، التي تعتمد عليها العديد من الطيور والكائنات البحرية ، وتقليل مناطق تكاثر الأنواع البحرية وتراكم المخلفات الملوثة في مصبات الأنهار.
• تقييد الوصول إلى المنافذ تقع المنبع.

إن عيوب هذا النوع من الطاقة تجعل استخدامه مثيرًا للجدل للغاية ، لذلك ربما لا يكون تنفيذه مناسبًا إلا في حالات محددة للغاية ، حيث وجد أن تأثيره ضئيل جدًا مقارنة بفوائده.