تاثیر توربین های بادی برطوفان های دریایی

به گزارش "برق نيوز" ، نیروی باد یکی از منابع جدید تولید برق است که سریعترین توسعه را در سراسر جهان داراست. در سال 2012 ، ظرفیت جهانی نیروی باد ، با بیش از 150 هزار توربین در حال کار در 90 کشور ، 19 درصد رشد داشته است .

مارک جاکوبسون، استاد رشته مهندسی و محقق دانشگاه آمریکایی استنفورد ، در طول چند دهه کار در این زمینه موفق به ساختن و تکمیل یک مدل کامپیوتری پیچیده برای مطالعه آلودگی هوا ، انرژی و اوضاع جوی شده است.

وی اخیرا از این مدل برای یافتن پاسخ به این پرسش استفاده کرد که آیا آسیاب های بادی مستقر در ساحل می توانند نیروی طوفان های دریایی را بگیرند؟

وی درخصوص این ایده گفت : من فکر می کردم که شاید توربین ها بتوانند قدرت طوفان را به اندازه کافی بگیرند و به این ترتیب طوفان را تضعیف کنند ، اما بدون استفاده از مدل کامپیوتری نمی توانستم این فکر را ثابت کنم.

وی اعداد و آمارهای مربوط به سه تا از قویترین طوفان هایی را که در سال های اخیر سواحل شرقی آمریکا (مجاور اقیانوس اطلس) و سواحل خلیج مکزیک را در هم نوردیده بود را در مدل کامپیوتری اش وارد کرد.

مدل کامپیوتری جاکوبسون با قرینه سازی بر اساس پیشرفته ترین الگوریتم های ریاضی پیش بینی کرد اگر مزارع بادی بزرگی حاوی ده ها هزار توربین بر سر راه این طوفان ها قرار داشتند چه اتفاقی می افتاد.

به گزارش "برق نيوز" جاکوبسن درباره تحقیقاتش گفت : ما دریافتیم که اگر صف های منظمی از توربین های بزرگ در آبهای کم عمق بر سر راه آن طوفان ها قرار داشتند، می توانستند 79 درصد از قدرت طوفان و 50 درصد از سرعت باد را بکاهند.

جاکوبسون نظرش را اینگونه توضیح می دهد که ، وقتی طوفان نزدیک می شود ، پره های چرخنده توربین ها زور را از لبه طوفان گرفته و از سرعت باد پشت سر آن می کاهد. این کاهش سرعت به نوبه خود ارتفاع موج را تقلیل داده و سرعت بادی که آن امواج را به طرف ساحل می راند کم می کند.

جاکوبسن در این باره افزود : بنابراین وقتی که طوفان به ساحل می رسد ، به میزان زیادی ضعیف شده است. طوفان قدرتش را مدیون مسافت طولانی است که بادها بدون برخورد با مانع بر روی آب طی می کنند. بنابراین، افزایش قدرت طوفان نیز به میزان زیادی تقلیل پیدا می کند.

پس کارگذاشتن صف های طولانی و منظمی از توربین های بزرگ بر سر راه طوفان دو مزیت دارد ، یک کاهش سرعت باد و دیگری کاهش امواج ایجاد شده بر اثر طوفان.

نویسنده دیگر این مطالعه ، کریستینا آرچر، استاد دانشگاه ایالتی دلاور آمریکا می گوید : امواج طوفان منجر به جاری شدن سیل و مرگ و میر می شود.

سدهای دیواری یا جزایر معمولا جلوی قدرت تخریبی امواج را می گیرند ، اما این تحقیق نشان می دهد که توربین ها هم می توانند در این زمینه نقشی داشته باشند.

وی گفت : ما فکر کردیم می توان عملا بر باد ، که نیروی پشت امواج طوفان است ، تاثیر گذاشت. بنابراین با کاهش باد ، شما در واقع امواج حاصل از طوفان را به طور چشمگیری کاهش می دهید.

آرچر پیشنهاد می کند در آبهای کم عمق ساحلی مناطق طوفان خیز مزارع توربین های بادی برپا شود تا به این ترتیب به توان از نیروی باد در مواقع عادی برق تولید کرد ، که این خود بر استفاده از سوخت فسیلی (نفت، ذغال سنگ، گاز) تاثیر گذاشته و از محصولات جنبی آن نظیر تولید گازهای گلخانه ای و آلودگی هوا نیز می کاهد.

همانطوری که مدل شبیه سازی در این مطالعه نشان می دهد مزارع توربین های بادی می توانند به عنوان بیمه ای در برابر تخریب طوفان ها عمل کنند.

این مطالعه نشان می دهد که یک مزرعه بادی می توانست طوفان کاترینا ، پرهزینه ترین بلای طبیعی در تاریخ آمریکا را تضعیف کند.

طوفان کاترینا در سال 2005 در ساحل خلیج مکزیک ، با هزاران مرگ و میر، پرهزینه ترین بلای طبیعی در تاریخ آمریکا بود.

این مطالعه نشان می دهد در حالی که نصب حتی چند صد توربین بادی دریایی ، چه رسد به ده ها هزار ، در آمریکا با مقاومت سیاسی و اجتماعی روبروست، یک مزرعه باد، با تولید نیرو و کمک به کاهش آسیبهای طوفان، در دراز مدت هزینه ساخت و نگهداری اش را تامین می کند.