انواع روش های تولید برق از انرژی اقیانوسی

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: سرانجام شاید اقیانوسهای جهان انرژی لازم برای تولید برق خانه‌ها و مراکز تجاری را تأمین نمایند. درحال حاضر، فقط تعداد کمی از نیروگاههای موجود از انرژی اقیانوسی استفاده می‌کنند که اکثر آن‌ها نیز بسیار کوچک هستند. اما چگونه می‌توانیم 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.

 

 

امواج متحرک اقیانوس دارای انرژی جنبشی است. از این انرژی می‌توان جهت چرخش یک توربین استفاده نمود. در تصویر، مثال ساده‌ای از این نوع انرژی را می‌بینید. همانطوریکه در تصویر نشان داده شده است، موج درمحفظه به طرف بالا حرکت نموده و باعث خروج هوا از طرف دیگر آن می‌شود. سپس هوای متحرک باعث چرخش توربین شده و درنتیجه ژنراتور را به گردش در می‌آورد. زمانیکه موج پائین می‌رود، جریان هوا از توربین عبور کرده و مجدداً از طریق درهایی، که معمولاً بسته اند، وارد محفظه می‌شود. 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 می‌شود. حرکت این پیستون نیز می‌تواند باعث گردش ژنراتور شود. اکثر سیستمهای تولید انرژی از موج بسیار کوچک هستند. اما از آن‌ها می‌توان 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، می‌توان آب را پشت مخزن سد جمع نمود. سپس در هنگام جزر، می‌توان 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 ۱۱، زمانیکه سدهای کوچکی در مدخل دریا‌ها و رودخانه‌های کوچک احداث می‌شد، برمی گردد. آب جزر و مدی پشت این سد‌ها برای گردش چرخهای آسیاب مورد استفاده قرار می‌گرفت. برای استفاده بهتر از انرژی جزر و مدی، به امواج بزرگی نیاز است. به عبارت دیگر حداقل ارتفاع بین امواج جزر و مد باید ۱۶ 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 می‌کنند. یکی از این نیروگاه‌ها که در فرانسه واقع است، برقی در حدود ۲۴۰ مگاوات را برای ۲۴۰۰۰۰ خانه تأمین می‌کند. نام این نیروگاه لارنس بوده و در سال ۱۹۶۶ شروع به کار نموده است. میزان برق تولیدی این نیروگاه برابر یک پنجم برق تولیدی یک نیروگاه فسیلی یا هسته‌ای است. همچنین برق تولیدی این نیروگاه ۱۰ برابر برق تولیدی دومین نیروگاه بزرگ جزر و مدی جهان در آناپولیس (Annapolis) کانادا است که حدود ۱۷ مگاوات برق تولید می‌کند.

 

تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC)

ایده استفاده از این نوع انرژی جدید نیست. در واقع استفاده از حرارت آب برای تولید انرژی به سال ۱۸۸۱ 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 می‌شود.

سطح آب به دلیل تابش نور خورشید، گرم‌تر است. اما آب در زیر سطح دریا سردتر است. به این دلیل غواصان هنگام رفتن به اعماق آب، لباس مرطوب می‌پوشند. لباس مرطوب باعث حفظ گرمای بدن آن‌ها در زیر آب می‌شود. با استفاده از اختلاف درجه حرارت آب می‌توان نیروگاههایی را برای تولید برق احداث نمود. برای این منظور حداقل اختلاف درجه حرارت بین گرم‌ترین (سطح آب) و سردترین (عمق آب) نقطه آب باید ۳۶ درجه فارنهایت باشد.

استفاده از این نوع منبع انرژی، تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس یا OTEC نامیده می‌شود. در حال حاضر استفاده از این نوع انرژی در جزیره هاوایی صورت می‌گیرد.