چگونه می شود انرژی امواج دریا را به برق تبدیل کرد و در چه کشور هایی این امر عملی شده؟
Printable View
چگونه می شود انرژی امواج دریا را به برق تبدیل کرد و در چه کشور هایی این امر عملی شده؟
برای اینکه برق تولید بشه کافی توربین بچرخه حالا بهر نحوی که شده
خب اگه امواج دریا اینکارو برای ما انجام بده این کار عملیه
البته خیلی ساده گفتم!
مهندسان انگلیسی استوانه لاستیکی را توسعه داده اند که شبیه به مار آبی است و می تواند از حرکت امواج دریایی انرژی الکتریکی ارزان تولید کند.
ایده ساخت این مار لاستیکی را مهندسان شورای مهندسی تحقیقات علوم فیزیک و دانشگاه ساوت هامپتون ارائه کرده اند.
این دستگاه یک لوله عریض لاستیکی پر شده از آب است که هر دو انتهای آن مسدود شده اند و زیر سطح دریا کار گذاشته شده است. این لوله در زیر دریا می تواند تغییر شکل دهد و در مسیر امواج همانند پرچمی که در مسیر باد تکان می خورد حرکت کند.
با هر حرکت این توده آب، موج از تمام طول استوانه عبور می کند و به انتهای آن می رسد. هنگامی که به این نقطه رسید بر روی توربینهای متصل به دستگاه تاثیر می گذارد و آنها را می چرخاند. این حرکت می تواند به راحتی تبدیل به انرژی برق شود.
براساس گزارش ZDNet، این دستگاه که "آناکوندا" (نوعی مار بزرگ آمریکای جنوبی) نامگذاری شده در حال حاضر تنها به صورت نمونه آزمایشی در مقیاس کوچک ساخته شده است.
در حال حاضر در ساخت این مار لاستیکی از لوله هایی به قطر یک متر و نیم برای آزمایش توانایی دستگاه در مقابل امواج استفاده شده است.
در این آزمایش پارامترهای دیگری چون فشار داخلی لوله ها، تغییرات در شکل و نیروی لازم برای لنگرها اندازه گیری شده اند. این اطلاعات به توسعه یک مدل ریاضی برای تولید در مقیاس بزرگ لوله هایی در حدود طول 200 متر و قطر 7 متر کمک می کنند.
به اعتقاد این محققان، "آناکوندا" می تواند یک مگاوات برق تولید کند. این میزان برق برای تامین انرژی دو هزار خانه کافی خواهد بود.
پس از طرح تولید برق از راه های مختلف (نیروگاه های بادی - گازی- آبی و ...) دانشمندان در نظر دارند از انرژی امواج دریا به تولید برق دست یابند که در این راستا چندی پیش ۱۲ کشور اروپایی پیمان { تبدیل انرژی آبها } را امظا کردند که در حال حاضر مراکز تبلیغاتی مختلفی در این زمینه فعالیت دارند .
در این میان طرح نیروگاه شناور که به تازگی توسط یک شرکت اسکاتلندی ارائه شده توجه مسئولین را به خود جلب کرده . نیروگاه شناور که در مرحله آزمایشی موفق بوده است نیروگاهی است که امواج دریا را به برق تبدیل می کند و سرمایه گزاران بزرگی مانند شرکت آمریکایی جنرال الکتریک و شرکت نوروژی نورسک هیدرو روی این طرح سرمایه گزاری کردند . اولین نیروگاه شناور تابستان گذشته در شرق اقیانوس آتلانتیک و در نزدیکی سواحل پرتقال نسب گردید که به طور ساده ساختمان این نیروگاه شبیه به یک مفصل پا می باشد که در بین این مفصل پیستونهایی به شکل واگنهای قطار درون سیلندها به حرکت در می آیند که از این حرکت انرژی لازم جهت حرکت ژنراتور ها به دست آمده و این انرژی به انرژي برق تبدیل می گردد .
این پروژه در ابعاد بسیار کوچک آغاز شده اما مسئولین امید وارنرد در آینده نزدیک با وسعت دادن این طرح انرژی برق بسیار بیشتری را تولید کنند که بر اساس پیش بینی کارشناسان این پروژه با استفاده از امواج طوفانی دریا می توانند تا سیصد گیگا وات برق تولید کنند . که واضح است تولید این مقدار برق با سایر روشهای نیروگاهی کاری غیر ممکن می باشد .
انرژی اقیانوسی سرانجام شاید اقیانوسهای جهان انرژی لازم برای تولید برق خانه ها و مراکز تجاری را تأمین نمایند. درحال حاضر ، فقط تعداد کمی از نیروگاههای موجود از انرژی اقیانوسی استفاده می کنند که اکثر آنها نیز بسیار کوچک هستند. اما چگونه می توانیم از اقیانوس انرژی بگیریم ؟
سه روش اصلی برای بهره برداری از انرژی اقیانوسی وجود دارد . این روشها عبارتند از : انرژی موج، انرژی جزر و مدی و اختلاف درجه حرارت آب. اجازه دهید هریک از آنها را جداگانه بررسی کنیم.
انرژی موجامواج متحرک اقیانوس دارای انرژی جنبشی است. از این انرژی می توان جهت چرخش یک توربین استفاده نمود. در تصویر، مثال ساده ای از این نوع انرژی را می بینید. همانطوریکه در تصویر نشان داده شده است ، موج درمحفظه به طرف بالا حرکت نموده و باعث خروج هوا از طرف دیگر آن می شود. سپس هوای متحرک باعث چرخش توربین شده و درنتیجه ژنراتور را به گردش در می آورد. زمانیکه موج پائین می رود ، جریان هوا از توربین عبور کرده و مجدداً از طریق درهایی ، که معمولاً بسته اند ، وارد محفظه می شود. این صرفاً یکی از سیستمهای تولید انرژی از موج است. در سایر سیستمها ، بالا و پائین رفتن موج باعث حرکت یک پیستون، بطرف بالا و پائین، در داخل سیلندری می شود. حرکت این پیستون نیز می تواند باعث گردش ژنراتور شود. اکثر سیستمهای تولید انرژی از موج بسیار کوچک هستند. اما از آنها می توان جهت تأمین برق یک فانوس دریایی کوچک استفاده نمود.
انرژی جزر و مدی
انرژی جزر و مدی نوع دیگر از انرژی اقیانوسی است. در هنگام مد، می توان آب را پشت مخزن سد جمع نمود. سپس در هنگام جزر، می توان آب جمع شده در پشت سد را، درست مثل یک نیروگاه برق آبی ، به خارج هدایت کرد.
استفاده از انرژی جزر و مدی به قرن 11 ، زمانیکه سدهای کوچکی در مدخل دریاها و رودخانه های کوچک احداث می شد ، برمی گردد. آب جزر و مدی پشت این سدها برای گردش چرخهای آسیاب مورد استفاده قرار می گرفت. برای استفاده بهتر از انرژی جزر و مدی ، به امواج بزرگی نیاز است. به عبارت دیگر حداقل ارتفاع بین امواج جزر و مد باید 16 فوت باشد . در سرتاسر جهان صرفاً نواحی کمی دارای چنین شرایط جزر و مدی هستند. در حال حاضر تعداد کمی از نیروگاهها از این نوع انرژی جهت تولید برق استفاده می کنند. یکی از این نیروگاهها که در فرانسه واقع است، برقی در حدود 240 مگاوات را برای 240000 خانه تأمین می کند. نام این نیروگاه لارنس بوده و در سال 1966 شروع به کار نموده است. میزان برق تولیدی این نیروگاه برابر یک پنجم () برق تولیدی یک نیروگاه فسیلی یا هسته ای است. همچنین برق تولیدی این نیروگاه 10 برابر برق تولیدی دومین نیروگاه بزرگ جزر و مدی جهان در آناپولیس (Annapolis) کانادا است که حدود 17 مگاوات برق تولید می کند.
تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC)
ایدة استفاده از این نوع انرژی جدید نیست. در واقع استفاده از حرارت آب برای تولید انرژی به سال 1881 برمی گردد. در آن سال یک مهندس فرانسوی بنام Jaques D'ARSonval برای اولین بار به فکر استفاده از این نوع انرژی (OTEC) افتاد. برای تولید این نوع انرژی از اختلاف درجه حرارت اقیانوس استفاده میشود. اگر تاکنون برای شنا به دریا رفته باشید ، حتماً متوجه شده اید که هرقدر بیشتر به عمق آب بروید ، آب سردتر می شود.
سطح آب به دليل تابش نور خورشيد، گرم‌تر است. اما آب در زير سطح دريا سردتر است. به اين دليل غواصان هنگام رفتن به اعماق آب، لباس مرطوب مي‌پوشند. لباس مرطوب باعث حفظ گرماي بدن آنها در زير آب مي‌شود.با استفاده از اختلاف درجه حرارت آب مي‌توان نيروگاههايي را براي توليد برق احداث نمود. براي اين منظور حداقل اختلاف درجه حرارت بين گرم‌ترين (سطح آب) و سردترين (عمق آب) نقطه آب بايد 36 درجه فارنهايت باشد.
استفاده از اين نوع منبع انرژي، تبديل انرژي حرارتي اقيانوس يا OTEC ناميده مي شود. در حال حاضر استفاده از اين نوع انرژي در جزيره هاوايي صورت مي‌گيرد.