مقالات
در حال خواندن
انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی
0

انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی

توسط محسن نادری۲۵ مرداد, ۱۳۹۶

اقیانوس‌ها منابعی عظیم از انرژی حرکتی‌اند،که به صورت امواج، جزر و مد و جریانهای همیشگی سطحی یا زیر آبی، ناشی از اختلاف حرارت نقاط گوناگون، دیده می‌شود.
بررسی به‌کارگیری انرژی امواج پیشینه‌ای طولانی ندارد و تنها چند دهه است که پژوهش‌ها در این زمینه آغاز شده‌است، اما بهره‌گیری از انرژی حاصل از اختلاف حرارتی در اقیانوس‌ها، بــه ســال ۱۹۲۹ بــاز می‌گــردد.

انرژی دریایی (marine energy/marine power) که به آن انرژی اقیانوسی (ocean energy/ocean power) نیز می‌گویند انرژی است که به وسیله امواج اقیانوسی، جزر و مد، نمک و اختلاف دمای اقیانوس حمل می‌شود. حرکت آب در اقیانوس‌های جهان باعث ایجاد انبار بزرگی از انرژی جنبشی می‌شود. می‌توان از این انرژی برای تولید الکتریسیته استفاده کرد.

انواع انرژی‌های دریایی:

  • جزرومد _ روش سنتی به دام انداختن آب و ایجاد اختلاف تراز(۹۰ گیگاوات)
  • امواج _ شامل امواج خط ساحلی، نزدیک ساحل و فراساحلی (۱۰۰۰ تا ۹۰۰۰ گیگاوات)
  • جریانات دریای _ عموماً ناشی از جزرومد
  • اختلاف گرمایی _ سامانه‌های موسوم به OTEC گیگاوات۱۰۰۰
  • اختلاف چگالی (شوری) (۲۰۰ گیگاوات)

انرژی جزر و مد:

دستگاههایی استفاده شد. استفاده عملی از انرژی جزر و مد در ابعاد تجربی بزرگ در قرن نوزدهم ادامه داده شد. تآسیسات استفاده از انرژی جزر و مد در انگلستان ، آلمان ، ایتالیا ، شوروی سابق و آمریکا بکار گرفته شد.

ماشینهای جزرومدی قدیمی قسمت کوچکی از انرژی جزر و مد موجود را برای تولید انرژی مکانیکی فراهم می‌کردند. توان مکانیکی چنین ماشینهایی بین ۳۰ تا ۱۰۰ کیلو وات بوده است. استفاده از انرژی جزر و مد برای تولید الکتریسته اخیرا پیشنهاد شده است. تکنولوژی نو و مهندسی پیشرفته در ساختن سدهای آب و توربینها و بالا رفتن قیمت دیگر منابع انرژی سبب توسعه بیشتر استفاده از انرژی جزر و مد شده است.

کل انرژی جزر و مدی توزیع شده روی زمین حدود ۳×۱۰۶ Mw است. مهمترین عامل تخمین انرژی جزر و مدی عبارتست از ارتفاع جزر و مد و سطح حوضه جزر و مدی است. ماکزیمم انرژی که می‌توان به هنگام دوره جزر و مد تولید کرد، عبارت است از Emax= d g s h2 در این فرمول h ارتفاع جزر و مد و S سطح محصور و d جرم مخصوص آب و g شتاب گرانش زمین است.

اولین طرح بزرگ انرژی الکتریکی از جزر و مد در فرانسه در سال ۱۹۶۶ شروع به کار کرد. در این واحد ضریب توان ، تبدیل انرژی جزر و مد به الکتریسته در حدود ۱۸ تا ۲۵ در صد است. انرژی جزر و مد آلوده کننده نیست و برای موجودات دریایی نیز اثرات کمی دارد.

انرژی جریانات دریایی:

ین فناوری بسیار شبیه توربین‌های بادی کار می‌کند و از جریان سیال آب جهت چرخاندن پره‌های بزرگ استفاده می‌نماید. می‌توان این فناوری را در مناطقی که سرعت جریان جزرومدی بالا است و یا در مناطقی که جریانات پایدار اقیانوسی سرعت قابل قبولی دارند نصب کرد.

انرژی ناشی از اختلاف گرمایی Ocean Thermal Energy Conversion:

انرژی اقیانوس گرمایی

انرژی اقیانوس گرمایی

روش کار این نیروگاهها، بهره‌گیری از «اختلاف دمای آب» در “سطح و عمق” اقیانوس است. در این فناوری، ابتدا مایعی با «دمای جوش پایین» مثل آمونیاک یا «مخلوط آب با آمونیاک» توسط «آب سطح اقیانوس» گرم می‌شود.
زمانی که این «سیال عامل» یا «مایع کار» بجوشد، شاهد تولید «گاز» خواهیم بود که با فشرده کردن آن، عملاً «فشار کافی» برای به حرکت در آوردن پره‌های توربین فراهم خواهد آمد. در مرحله بعد، این توربین ژنراتوری به حرکت در می‌آید که نتیجه‌ی آن «تولید برق» است. تا این جای کار همه چیز درست شبیه یک نیروگاه حرارتی است. در چنین نیروگاهی «سیال عامل» که به «گاز» تبدیل شده است، باید با استفاده از یک «منبع سرد» دوباره به شکل مایع و سپس «گاز پرفشار» درآید تا بتواند توربین را بچرخاند. در نیروگاه (OTEC) این اتفاق با عبور «این گاز» از میان «آب سرد اعماق اقیانوس» می‌افتد. به این منظور؛ لوله‌های فایبرگلاس غول آسایی تعبیه می‌شود که پمپاژ فی‌مابین سطوح بالایی و پایینی را انجام می‌دهد.

انرژی ناشی از گرادیان شوری

از اختلاف چگالی و لایه بندی شدن آب دریاها و اقیانوس‌ها می‌توان اختلاف فشار ایجاد کرده و از این اختلاف فشار برای تولید الکتریسیته استفاده کرد. این انرژی برخلاف سایر انرژی‌ها مانند گرما، باد یا موج مستقیماً احساس نشده وبه راحتی قابل درک نیست و بر پایه استخراج آنتروپی از اختلاط آب شور وشیرین، درجایی که آب شور وشیرین اختلاط پیدا می‌کنند، استوار است

انرژی امواج:

انرژی موج (به انگلیسی: Wave power) در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس موج تولید می‌شوند. کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود ۲.۵×۱۰۶ MW تخمین زده می‌شود که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است. انرژی موج منبع تجدید شونده است (انرژی برگشت‌پذیر) و معمولاً نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است. انرژیی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود. انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پائین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید یه فرکانس ۶۰ هرتز تبدیل شود و همچنین انرژی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود.

 

واکنش شما چیست؟
I like it
50%
interested
50%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
محسن نادری

دانشجوی مهندسی مکانیک – برنامه نویس و کارشناس امنیت شبکه

پاسخ بدهید