ترند2
مزارع بادی روی آبهای عمیق اقیانوس (Deep ocean wind farms)
بادهای ساحلی به نسبت بادهای خشکی، شدیدتر و یکنواخت تر می وزند. میزان انرژی تولید شده از باد، با مکعب سرعت باد نسبت مستقیمی دارد.در نتیجه افزایش سرعت باد، حتی به اندازه چند مایل در ساعت موجب تولید بسیار بیشتر انرژی برق خواهد شد. برای نمونه، توربینی که در معرض باد با سرعت 16 مایل در ساعت است به نسبت توربینی که در معرض باد با سرعت 14 مایل در ساعت است، 50% ارژی برق بیشتری تولید میکند. به همین دلیل است که توسعه دهندگان به منابع انرژی بادی علاقه زیادی دارند.
مزارع بادی شناور نسبت به مزارع بادی خشکی، مزایای بیشتری دارند. آنها میتوانند در آبهای عمیق نصب شوند زیرا در این مناطق باد شدیدتر است و تداوم بیشتری نیز دارد. این توربینها نسبت به سایر توربینهای بادی،تاثیر کمتری بر محیط زیست وحیاتوحش منطقه میگذارند.
استفاده مناسب از منابع ارزشمند نهفته در دریاها و آبهای اطراف مستلزم برخورداری از ابزار و روش متناسب با آن است. با توجه به توسعه دانش و فناوری در دنیا، لازم است که در ابتدا فن‌آوری‌های جدیدی که میتوانند در استفاده بهتر از منابع موجود دریاها مؤثر باشند شناسایی شده و نحوه استفاده و به‌کارگیری آنها با توجه به شرایط حاکم بر دریاها و آبهای ایران معرفی گردند. علاوه بر این، بومی‌سازی فناوری‌های جدید و حرکت به سمت تحقیقات نوین که منجر به فناوری در حوزه مهندسی دریایی شود کاملا ضروری است.
تولید انرژی از دریا از طریق مزارع بادی
انواع روش‌های استفاده از انرژی دریا به صورت‌های زیر می‌باشد :
1-انرژی ناشی از امواج جذر ومد
انرژی دريايی يا اقيانوسی يكی از انواع انرژی تجديدپذير است كه در كنار منابع ديگری نظير انرژی خورشيدی و باد، مورد توجه قرار گرفته است. انرژی امواج و انرژی جزر و مد را مي‌توان مهمترين زير مجموعه‌هاي انرژیهای دريايی به شمار آورد. به دليل تفاوت‌های موجود در ويژگیها و روش‌های فنی جذب آنها، توسعه اين دو منبع راه متفاوت و مستقلي را طي كرده است..
نيروگاه‌های جزر و مدی به دليل مشابهت با نيروگاه آبی و استفاده از فناوری آماده آنها، به پيشرفت‌های سريعی نايل آمده است. اما بروز مشكلات زيست محيطی باعث شده است كه تحول و ايجاد تغييرات اساسی در روش كار ضروری شود. توسعه آنها به روش قبل به رغم پيشرفت‌های ذكر شده، در عمل محدود شده است. نيروگاه‌های موجی از تنوع زيادی برخوردار هستند. برخي بر روی آب شناورند و برخی ديگر در ساحل نصب میشوند. همچنين نحوه درگيری آنها با امواج و در نتيجه نوع حركتی كه جذب میكنند با هم تفاوت بسيار دارد. علاوه بر كارهای مطالعاتی نمونه‌های كوچكی نيز از برخی سيستم‌های موجی در نقاط مختلف جهان ساخته شده و مورد آزمايش قرار گرفته است.
امواج در اثر انتقال انرژی از باد به دريا به وجود میآيند. نرخ اين انتقال انرژی بستگی به سرعت باد و نيز به مسافتی دارد كه در طول آن باد با سطح آب در فعل و انفعال بوده است. موج‌ها به دلیل جرم آبی كه نسبت به سطح متوسط دريا جابجا شده، انرژي پتانسيل و به خاطر سرعت ذرات آب، انرژی جنبشی را با خود حمل مي‌كنند. انرژی ذخيره شده از طريق اصطكاك و اغتشاش و با شدتي كه بستگی به ويژگی امواج و عمق آب دارد، تلف میشود. موج‌های بزرگ در آبهای عميق انرژی خود را با كندی بسيار از دست میدهند در نتيجه سيستم‌های امواج بسيار پيچيده هستند و اغلب هم از بادهای محلی و هم از توفان‌هايی كه روزها قبل در دور دست اتفاق افتاده‌اند سرچشمه میگيرند. امواج توسط دامنه و دوره تناوبشان مشخص میشوند. قدرت امواج معمولاً برحسب كيلووات بر متر بيان میشود كه نمايانگر شدت انتقال يا عبور انرژی از يك خط فرضی به طول يك متر و موازی با موج است. امروزه فناوری توليد انرژی از موج اقيانوس‌ها وجود دارد، به طوری كه بيش از 400 اختراع در اين زمينه به ثبت رسيده است كه ازآنها به سه روش اصلی استفاده از كانال به شكل مخروط ناقص، استفاده از حركت عمومی امواج اقيانوس توسط مكانيزم‌های گوناگون و استفاده از يك ستون نوسانی آب میتوان اشاره كرد..
جزر و مد دريا در اثر جاذبه ماه و خورشيد به هنگام گردش زمين به وجود میآيد. نيروی جاذبه ماه باعث ايجاد برآمدگی درآب‌ها شده و به علت گردش وضع زمين اين برآمدگی به سمت غرب جريان پيدا میكند در نتيجه موج‌هايی با دوره 12 ساعت و 25 دقيقه ايجاد میشود. كه دامنه نوسان آنها در اقيانوس‌های بزرگ درحدود 0/5 متر است. اثر نيروی جاذبه خورشيد نيز مشابه ولی ضعيف‌تراست و هر 12 ساعت يك مرتبه ظاهر میشود. به اين ترتيب جزر و مد به صورت منظم در قالب امواج قمری رخ میدهد. بيشترين دامنه جزر و مد زمانی به وجود میآيد كه ماه و خورشيد در يك راستا قرار گرفته باشند (اقران) و برعكس هنگامی كه آنها در بربيع باشند اين دامنه حداقل است. هنگامی كه امواج جزر و مدی به سواحل و فلات قاره میرسند، دامنه آنها میتواند در اثر هجوم آب، قيفی شدن آبراه و ايجاد رزنانس به طور قابل ملاحظه‌ای افزايش يابد. مثلاً دامنه جزر و مد در نقاط مناسبی از کشور كانادا به بيش از 10 متر مي‌رسد. به رغم پيچيدگی خاصی كه در مورد جزر و مد وجود دارد پيش‌بينی و محاسبه دقيق آن در هر محل ممكن است.
استحصال انرژی از جزر و مد در نقاطی عملي است كه انرژی زيادی به صورت جزر و مدهای بزرگ در آنها متمركز شده باشد و به علاوه جغرافيای محل نيز برای احداث نيروگاه جزر و مدی مکان مناسبی فراهم كرده باشد. چنين مكان‌هايی در همه جا يافت نمیشوند. اما تا بحال تعداد نسبتاً زيادی شناسايی شده‌اند. در حال حاضر تعداد كمی نيروگاه جزر و مدی در جهان احداث شده است. نخستين و بزرگترين آنها كه از نوع تك حوضچه‌‌ای و دو اثری بوده، با ظرفيت 240 مگاوات در لارانس فرانسه تأسيس شده است كه جنبه تجاری دارد. به غير از آن، نيروگاه 20 مگاواتی آناپوليس در كانادا، نيروگاه آزمايشی 400 كيلوواتی كيسلاياگوبا در شوروی سابق و نيروگاه 3/2 مگاواتی جيانگيز در چين را میتوان نام برد. همچنين چند ايستگاه كوچك چند منظوره در چين احداث شده است. علاوه بر انرژی جزر و مد و امواج، انرژی حرارتی اقيانوس‌ها يا درياها كه از اختلاف دمای آبهای سطحی و آبهای عميق 1000 متری درياهای بزرگ استفاده كرده و يك سيكل كم راندمان و دما پايين ترموديناميكی را بين اين دو منبع حرارتی سرد و گرم برقرار میكند نيز مورد توجه و بهره‌برداری آزمايشی قرار گرفته است.
2- انرژی جریانات دریایی
انرژی حاصل از جریانات کمتر مورد بررسی قرار گرفته است و حتی در برخی منابع معتبر انرژیهای تجدیدپذیر، از این منبع به عنوان منبع انرژی نام برده نشده است. استحصال انرژی از این طریق نیز نسبت به بقیه منابع جدیدتر است و تنها می توان به یک یا دو نمونه که در عمل ساخته شده اند اشاره کرد.
شرکت انگلیسی Marine Current Turbine یا MCT در این زمینه پیشرو بوده و پس از نصب توربینهای 300 کیلوواتی Seagen در خلیج Bristol هم اکنون در حال نصب توربینهای 1.2 مگاواتی در شمال ایرلند است. این فن‌آوری بسیار شبیه توربینهای بادی کار میکند و از جریان سیال آب جهت چرخاندن پرههای بزرگ استفاده می‌نماید. میتوان این فن‌آوری را در مناطقی که سرعت جریان جزرومدی بالا است و یا در مناطقی که جریانات پایدار اقیانوسی سرعت قابل قبولی دارند نصب کرد. محصول این شرکت که Seagen نام دارد از دو پره دایرهای با قطر 15 تا 20 متر تشکیل شده که موتوری را می‌چرخانند. سرعت چرخش این پرهها 12 دور در دقیقه است تا برای جانوران بزرگ دریایی عبور کننده خطرناک نباشد. در کشور ما نیز به علت وجود تنگهها و خورهای دارای جریانات با سرعت قابل توجه، احتمالاً امکان استفاده از این فن‌آوری وجود دارد
3-اختلاف دمای زیاد بین کف و سطح
این نیروگاه‌ها با بهره‌برداری از اختلاف دمای میان سطح و عمق اقیانوس یک سیکل حرارتی باد و چشمه عظیم گرم و سرد تشکیل میدهند و از این راه میتوان با استفاده از ایجاد بخار و تقطیر موادی مانند پروپان با آمونیاک سیکل حرارتی کاملی را تشکیل داد و بوسیله تجهیزات ویژه‌ای انرژی مکانیکی و در نهایت انرژی الکتریکی تولید نمود.
4-اختلاف چگالی(شوری)
از اختلاف چگالی و لایه‌بندی شدن آب دریاها و اقیانوسها میتوان اختلاف فشار ایجاد کرده و از این اختلاف فشار برای تولید الکتریسیته استفاده کرد.
وضعیت: درحال اجرا
شرکتهای فعال در این حوزه: نروژ Statoil، آلمانSiemens
پتانسیل ایجاد اختلال اقتصادی _ اجتماعی: کم