تولید الکتریسیته با کمک نیروى جزر و مد

نیروگاه هاى تولید الکتریسیته در اعماق آب دریاها با استفاده از قدرت جزر و مد مى توانند کمکى براى مسئله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستین پروژه از این نمونه با یک سیستم نوین، در حال حاضر مشغول به کار است. پره هاى 11 مترى یک توربین زیر آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. این نخستین پروژه تولید الکتریسیته از نیروى جزر و مد در عمق دریاست که به شیوه اى نوین به کار گرفته شده است. توربین هاى تولید انرژى، که در عمق 20 مترى در فاصله 2 کیلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگلیس کار مى کنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و کارشناسان دانشگاه کاسل آلمان است. این تنها نیروى جزر و مد است که پروانه هاى عظیم این توربین هاى زیرآبى، با نام «جریان دریایى» را به چرخش درمى آورد. این توربین ها، برخلاف توربین هاى بادى که وابسته به شرایط آب و هوایى هستند مى توانند در اعماق دریا و به دور از تغییر و تحولات جوى به طور دائم به کار خود ادامه داده و به تولید الکتریسیته بپردازند.

 

در واقع، اینجا، صحبت از یک منبع انرژى پایان ناپذیر است. البته باید خاطرنشان شد که استفاده از این نیرو، ایده جدیدى نیست. در قرن یازدهم میلادى نیز آسیابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسیاب خود را با کمک نیروى جزر و مد به کار مى انداختند و بر همین اساس هم یک نیروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پیش تاکنون به کار مشغول است. اما از این روش، تنها در شمار اندکى از سواحل جهان مى توان استفاده کرد. یعنى در سواحلى که تفاوت ارتفاع سطح آب، در حین جزر و مد بیش از چندین متر است.

 

توربین موسوم به «جریان دریایى» نیز، از این تفاوت ارتفاع استفاده مى کند. اما کار این توربین، بر اصل دیگرى استوار است. این چرخ آسیاب زیر دریایى، مانند نمونه هایى که قبلاً از آنها یاد کردیم از نیروهاى عمودى بالا و پائین رفتن سطح آب استفاده نمى کند بلکه از جریان هاى افقى اى بهره مى گیرد که بر اثر جزر و مد به وجود مى آیند. به همین دلیل این توربین جدید مى تواند در مکان هاى دیگر با میزان کمتر جزر و مد نیز به کار گرفته شود.

 

از مزیت هاى دیگر این توربین ها مى توان به این نکته اشاره کرد که براى به حرکت درآوردن این توربین ها نیروى زیادى لازم نبوده و این توربین ها قادرند با سرعت هاى بسیار پائین نیز به حرکت درآیند. میزان کار مفید به دست آمده از این توربین ها 2 برابر میزان کار مفید توربین هاى بادى بر روى زمین است چرا که جرم حجمى آب 700 بار بیشتر از جرم حجمى هواست و به همین علت نیروهاى انتقال یافته بزرگتر هستند. باید یادآورى کنیم که توربین «جریان دریایى» هنوز به صورت آزمایشى و با میزان تولید حداکثر 300 کیلووات کار مى کند اما قرار است به زودى توربین دیگرى به کار گرفته شود که حداقل 2 برابر توربین کنونى است.

 

متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسایى کرده اند که مى توان در آنها با کمک نیروى جریان هاى دریایى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الکتریسیته تولید کرد: یعنى به میزان 10 نیروگاه بزرگ اتمى. انرژى تولید شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نیاز کشورهاى اروپایى است.

 

در سواحل نروژ توربین هاى مشابهى به کار گرفته شده اند. این توربین ها قرار است به صورت آزمایشى، ابتدا تامین کننده برق ،50 سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسکونى باشند. در سواحل جزیره «شتلند» توربین دیگرى به تولید الکتریسیته مشغول است. در مقابل سواحل کالیفرنیا، فلوریدا و کرانه شرقى کانادا پروژه اى مشابه به کار گرفته شده است. کارشناسان معتقدند طى 30 سال آینده مى توان از این توربین ها براى تولید 40 درصد از انرژى مورد نیاز خانه هاى مسکونى بهره جست.

 

در سواحل اسکاتلند براى تولید الکتریسیته تنها از نیروى امواج استفاده مى شود. باله ها جریان امواج را به درون تونلى منتقل کرده و به این ترتیب توده هوا را به جلو مى رانند و با کمک این توده هوا توربینى به گردش در مى آید. اما ساده ترین سیستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سیستمى است که دانمارکى ها به کار مى گیرند. در این سیستم، امواج مستقیماً توسط یک سطح شیب دار به سوى پره هاى توربین رانده مى شوند و آن را به حرکت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حرکت هاى دریایى از این پتانسیل برخوردارند که تمامى نیاز جهان به انرژى را تامین سازند. البته سواحل کشور آلمان به خاطر رفت و آمد زیاد کشتى ها و سرعت اندک جریان هاى آبى براى این منظور مناسب نیستند.

 

در حال حاضر تقریباً 86 درصد از انرژى مورد نیاز جهانیان توسط زغال سنگ، گاز طبیعى و نفت خام تامین مى گردد. این سوخت هاى فسیلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمین تشدید مى کنند که به نوبه خود تغییرات آب و هوایى را به دنبال دارد، بلکه منابع پایان ناپذیرى نبوده و سرانجام، روزى به پایان خواهند رسید. طبق ارزیابى کارشناسان امر منابع نفت خام زمین که به تنهایى 40 درصد از انرژى جهان را تامین مى کنند طى 50 تا 70 سال آینده به پایان خواهند رسید.