دریا، منبع جدیدی برای تولیدانرژی

اما شرایط بسرعت تغییرمی کند، آلودگی های بسیار زیاد انرژی های فسیلی باعث می شود دولتها به سراغ منابع جدید تامین انرژی بروند.
منابعی که در عین فراگیربودن و ارزان بودن بتواند انرژی تمیز و پاک را تولید کند و از آن مهمتر منابعی قابل تجدید باشند.
این مسائل باعث شده است انرژی های نهفته در دل آبها نگاهها را به سوی خود جلب کند.گونه های مختلفی از انرژی را می توان از آبهای دریاها استخراج کرد.
ماه و خورشید به عنوان بازیگران مهم گرانشی که تاثیرات قابل توجهی بر سیاره ما می گذارند باعث شده اند تا پدیده جزر و مد دریاها به طور منظم روی سیاره اتفاق بیفتد. از سوی دیگر اختلاف فشار در نواحی مختلف باعث ایجاد جریان های آبی مختلف خواهد شد و تازه این تمام ماجرا نیست.
انرژی نهفته در موجهایی که بر اثر جریانه ای منطقه ای بادی در نقاط مختلف اقیانوس ها به وجود می آید می تواند به کار گرفته شود و انرژی اساسی را تولید کند.
بسیاری از دانشمندان معتقدند این رویکرد به تولید انرژی یکی از اصولی ترین روشها به شمارمی رود چرا که 70درصد سیاره ما را اقیانوسها فرا گرفته اند؛ اما برای به دام انداختن این انرژی مشکلاتی اساسی وجود دارد و نیازمند نوعی مهندسی ویژه هستیم تا بتوانیم از شرایط مختلف استفاده کنیم چراکه محل نصب این سیستمها و از سوی دیگر نحوه عملکرد آنها در مرز خشن دریا و باد قرار دارد.
جایی که شرایط فیزیکی محیط کاملا متفاوت با شرایط نقاط عادی است که نیروگاه های ما در آن بنا می شوند. یک گروه از محققان دانشگاه ادینبورگ 30 سال پیش روشی جالب را برای به دام انداختن این انرژی نهفته یافتند که می توانست از انرژی عظیم دریایی استفاده کند.
این طرح بر مبنای ساخت یک نیروگاه شناور 300 تنی بنا شده بود که با ساختاری قرقره مانند بایداز اثر جزرو مدی سود می جست و به تولید انرژی می پرداخت ، اما این طرح در نیمه دهه 1980 مسکوت ماند و علت اصلی به آنجا باز می گشت که مطالعات اقتصادی طرح نشان داد ساخت این نیروگاه ها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
با وجود این کماکان مهندسان به نیروی حاصل از پدیده جزرومد به عنوان منبع اصلی تولید این انرژی ها فکرمی کردند؛ چراکه این منبع تجدید شونده طبیعی نه تنها تفاوتی عمده با سایر روشهای تولید انرژی از دریا داشت ، بلکه با تمام روشهای تولید انرژی از منابع تجدیدشونده دریایی نیز متفاوت بود، چراکه برعکس بسیاری از این منابع ، جزرومد با دقت بالا قابل پیش بینی است و جریان های ناشی از آن قابل شناسایی کامل هستند.
یکی از طرح های اولیه ، ساخت نوعی آب بند یا سدهای دریچه دار را بر مصب کانال های طبیعی یا مصنوعی ایجاد شده در اقیانوس پیشنهاد می کرد. بر اساس این طرح ، هنگام مد آب بالامی آید و وارد حوضچه های این بندها شده و سپس با خروج از سوی دیگر وارد توربین هایی شوند که همانند توربین های آبی معمولی کارمی کنند.
در نیمه دهه 1960 نمونه ای از این سیستم ها ساخته شد که هنوز هم که هنوز است یکی از منابع اصلی تولید برق بریتانیا است.
مورد دیگر از این نمونه ژنراتورها برای یکی از نقاط ساحلی کانادا طراحی شد؛ جایی که بیشترین میزان جزرومد در آن ثبت شده است ، اما استفاده از این روش به دلایلی چندان مورد تعمیم قرار نگرفت.
یکی از مهمترین دلایل این عدم استقبال جهانی تاثیراتی بود که استفاده از این سیستم ها و توربین ها در محیط زیست می گذاشت.


ماهی های سرگردان

بسیاری از این جریان های جزر و مدی مناسب که امکان تولید انرژی مناسب را داشتند در نقاطی از اقیانوس ها واقع بودند که مسیر مهاجرت انواع گونه های آبزی به شمارمی رفت ؛ اگرچه خود این ابزارها آسیب چندانی به ماهی ها نمی زدند؛ اما در جهت یابی آنها اختلال ایجاد می کردند؛ چراکه برخی از انواع این ماهی ها بر اساس اختلاف سطح آب ناشی ازجزر و مد به جهت یابی و مهاجرت دست می زدند و دست کاری در این اختلاف سطح ها باعث ایجاد اشتباه در جهت یابی انواع ماهی های مهاجرمی شد.
در خطر قرار گرفتن ماهی ها و حیات محیط زیست جانوری زمین تنها مشکل این توربین های جزرو مدی نبود. نیروگاهی اینچنین که توان تولید 8640 مگا وات برق (معادل نیاز 8میلیون منزل انگلستان) را داشته باشد اگر قرار باشد در سواحل انگلستان و در جایی که بیشترین میزان جزرو مد در آن رخ می دهد، ساخته شود باید دهانه ای بسیار بزرگ را به خود اختصاص دهد که این امر باعت تخریب نواحی وسیعی از مناطق ساحلی می شود و این موضوع چندان قابل قبول نیست.
هنوز هم توانایی ها ی بالقوه انرژی دریایی مورد بحث بسیاری از کارشناسان و مهندسان قرار دارد اما تمام مشکلات موجود هم نمی تواند وسوسه تولید انرژی ارزان و پاک اقیانوسی را مسکوت بگذارد.
در حال حاضر فناوری ها بسیار پیشرفته شده و به همین دلیل راهکارهای جدیدی برای به دام انداختن این انرژی مورد توجه قرار گرفته است.
در این روش از توربین هایی مشابه توربین های بادی که در نیروگاه های بادی معمول (نظیر نیروگاه بادی منجیل) استفاده می شود. این توربین ها با پره هایی که شبیه ملخ هواپیماهای قدیمی است روی یک برج شناور نصب می شوند و به دورن آب فرومی روند. دانشمندان برای پیشنهاد این سیستم دلایل خوبی دارند.
شرایط تقریبا ثابت زیر آبی می تواند بازه فعالیت مشخصی را برای این توربین ها فراهم کند. در حالی که توربین های بادی با شرایط متفاوتی نظیر توربین ها و مواردی مشابه مواجهند اما این توربین های آبی در شرایطی یکسان و تحت تاثیر جریان های آبی مشخص قرارمی گیرند و حتی طوفان های سنگین اقیانوسی هم نمی تواند آرامش اعماق آبهای عمیق را برهم بزند.
از سوی دیگر، این آبها حدود 800 بار چگال تر از جریان های بادی است و به همین دلیل توربینی در ابعاد توربین های بادی معمول می تواند انرژی بسیار بیشتری تولید کند.


رضایت حامیان محیط زیست

البته طراحی این توربین ها ویژگی های خاص دیگری نیز دارد تا رضایت کامل همه علاقه مندان طبیعت رعایت شود. حتی مدافعان و فعالان صلح سبز نیز به طرفداران استفاده از این توربین ها پیوسته اند چرا که بر خلاف نسل قبلی توربین های جزر و مدی که روی مهاجرت ماهی ها تاثیر منفی می گذاشت فضای ایمنی برای ماهی ها ایجاد کرده است.
پره های بزرگ این دستگاه که به آهستگی درون آب حرکت می کند، باعث می شود موجودات آبزی بتوانند فرصت کافی برای عبور از میان پره های این توربین ها پیدا کنند.این توربین ها فعالیت آزمایشی خود را آغاز کرده اند.
در نروژ که محل نصب یکی از این توربین های بزرگ به شمارمی رود، با کمک یکی از این توربین ها برق مصرفی 30خانوار ساکن در یک روستا تامین می شود؛ اما این تنها بخش اولیه طرح نروژ است؛ قرار است تا پایان سال 2007 با شبکه شدن توربین های مختلفی که در این محل کار گذاشته خواهد شد 20700 کیلو وات برق از این طریق به دست آید که برای مصرف 1500 خانواده نروژی کفایت خواهد کرد.
در مهندسی این سیستم ها به گونه ای عمل شده تا هرگونه اتفاق ناخوشایند و غیر منتظره ای نیز مورد توجه قرار گیرد. طرز کار اصلی دستگاه همانند توربین های بادی معمولی است ، با این تفاوت که چرخش پره در بالای برج باعث ایجاد نیرو شود چرخش پره ها در پایین برج و زیر آب عامل اصلی ایجاد نیرو خواهد بود و این پره های بزرگ با کمک جریان های جزرومدی به چرخش درمی آیند.
از سوی دیگر اگر مشکلی در کار این پره ها به وجود آید، نیازی به فرستادن غواص به عمق آبهای عمیق برای تعمیر پره ها نیست ، بلکه پره ها به کمک یک سیستم آسانسوری به بدنه شناور متصل شده اند ومی توان با بالاکشیدن پره ها در حداقل زمان و در سطح آب به تعمیر آنها پرداخت.
در همین حال برای طراحی بدنه و ملخهای دستگاه نیز از آلیاژهای جدید کربنی استفاده شده ، تا بتوانند استحکام بیشتری را در شرایط غیر متعارف آبهای اقیانوس داشته باشند.
شاید تا چند سال دیگر استفاده از این نیروگاه ها رواج پیدا کند، اما این پایان کار نیست و مهندسان بر روی طراحی سیستم های مشابهی که بتوانند از سایرانرژی های بالقوه دریایی نیز استفاده کنند کارمی کنند.


ایران و انرژی آبها

شاید مهندسان ایرانی بتوانند بر اساس شرایط اقلیمی آبهای دریاچه خزر و آبهای خلیج فارس و دریای عمان به فکر طراحی نیروگاه هایی منطبق با این شرایط باشند.
استفاده از سوختهای فسیلی برای تامین انرژی مورد نیاز خانه ها و صنایع انتخاب درستی به نظر نمی رسد و بشر خواه ناخواه مجبور به انتخاب انرژی های کم هزینه و پاک و در عین حال تجدید شونده است و تلاش برای دستیابی به فناوری هسته ای برای تامین انرژی لازم کشور اگر چه گامی مناسب به حساب می آید اما می توان همزمان با آن به انرژی های جایگزین دیگر نظیر انرژی دریاها، باد و انرژی قابل برداشت از کویر نیز فکر کرد.
طبیعت با کسانی که با او مهربان باشند، به مهربانی برخورد خواهد کرد و آنها را از مواهب خود بهره مند خواهد ساخت.

پوریا ناظمی