توربينات تحت الماء: الابتكار في مجال الطاقة من تيارات المحيطات

  • يمكن للتوربينات تحت الماء الاستفادة من تيارات المحيط بسرعات منخفضة لتوليد طاقة فعالة.
  • وتقود المشاريع المتقدمة مثل Kairyu في اليابان وTidalWatt في البرازيل الأبحاث في هذه التكنولوجيا.
  • التوربينات البحرية لها تأثير ضئيل على النظم البيئية ويمكنها توليد الطاقة بشكل مستمر.

حاليا، تطوير أشكال جديدة من الطاقة المتجددة تعمل على تشجيع إيجاد حلول مبتكرة للاستفادة من الموارد الطبيعية. ومع ذلك، فإن مصدر الطاقة المتجددة الذي تم استغلاله بشكل أقل هو مصدر الطاقة المتجددة تيارات المحيط. وهذا المورد، على الرغم من استقراره وإمكانية التنبؤ به، لم يتم استغلاله بعد إلى أقصى إمكاناته.

توربينات تحت الماء لتوليد الطاقة: الابتكار في المجال البحري

مفهوم توليد الطاقة من خلال استخدامها توربينات تحت الماء وهي ليست جديدة، ولكنها اكتسبت زخما في السنوات الأخيرة بسبب الاهتمام المتزايد بالطاقة المتجددة. ومن التطورات الملحوظة في هذا المجال المشروع الذي نفذته جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد بالتعاون مع شركة ساب المتعددة الجنسيات. وقام هذا الفريق بتطوير توربينات على شكل طائرات ورقية أو طائرات ورقية يتم تركيبها في قاع البحر، وبالتالي الاستفادة من طاقة التيارات البحرية بطريقة فعالة ومنخفضة التكلفة.

هؤلاء توربينات تحت الماء وهي مثبتة بواسطة كابلات في قاع البحر. يسمح تصميمه المبتكر للجهاز "بالطيران" تحت الماء في مسارات على شكل ثمانية. يسمح هذا النوع من الحركة للتوربينات البحرية بمضاعفة سرعة تدفق المياه حولها، مما يحسن القدرة على توليد الطاقة حتى في المناطق ذات التيارات المنخفضة.

فوائد الطاقة المولدة من التيارات المحيطية

واحدة من الرئيسي ميزة من التوربينات التي على شكل طائرة ورقية قدرتها على توليد الكهرباء من تيارات تتحرك بسرعة تتراوح بين 1 و2,5 متر في الثانية. وهذا أمر مهم، حيث أن العديد من الأجهزة الأخرى الأقل كفاءة تتطلب سرعات أعلى لإنتاج كمية مماثلة من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، تسمح هذه التقنية بتركيب التوربينات في المناطق التي تكون فيها التيارات البحرية أبطأ.

وبالمثل، فإن هذا النوع من التوربينات يوفر إمكانية توليد الطاقة لا يزال ومستقرة، وهو أمر بالغ الأهمية لتلبية متطلبات الطاقة الحالية. ووفقا للدراسات الحديثة، فإن تركيب هذه التوربينات يمكن أن يولد من 100 إلى 850 كيلوواط من الطاقة. ويعتمد ذلك على الموقع والعمق الذي سيتم تركيبها فيه، أي ما بين 50 و120 مترًا تحت سطح البحر.

وتم تنفيذ مشاريع تجريبية في أيرلندا الشمالية، أظهرت أن عددًا كبيرًا من هذه التوربينات يمكن أن يغطي مساحة بحرية تبلغ 3 كيلومترات مربعة وينتج ما يكفي من الكهرباء لما يتراوح بين 1.500 و2.000 منزل. ومن المتوقع على المدى المتوسط ​​أن تصل التوربينات أيضًا إلى نقاط رئيسية أخرى مثل المملكة المتحدة وإيطاليا وبعض المناطق البحرية للولايات المتحدة.

التطورات والمشاريع الأخرى في مجال الطاقة تحت الماء

ولا يقتصر استخدام الطاقة من تيارات المحيط على التوربينات التي على شكل طائرة ورقية فقط. وقد تطورت شركات أخرى في جميع أنحاء العالم توربينات متطورة تحت الماء التي تسعى إلى زيادة تحسين كفاءة هذا النوع من التكنولوجيا.

على سبيل المثال الشركة البرازيلية المد والجزر طورت توربينًا يمكنه توليد ما يصل إلى 5 ميجاوات من الطاقة بتيار يبلغ 1,87 عقدة فقط. ويتيح تصميمها المبتكر تشغيلها بنسبة 90% من الوقت، وهو أكثر بكثير من توربينات الرياح التي تنتج الطاقة في حوالي 30% من الوقت فقط.

شركة كبيرة أخرى أبدت اهتمامًا كبيرًا بهذا المجال هي شركة IHI اليابان التي طورت التوربين كايرو. تم تصميم هذا التوربين للاستفادة من أحد أقوى التيارات في العالم، وهو تيار كوروشيو. وبوزن يبلغ 330 طنًا وتصميمًا يسمح لها بتوليد ما يصل إلى 100 كيلووات، فمن المتوقع أن تكون الخطوة التالية في تطورها التكنولوجي هي الوصول إلى 2 ميجاوات من القدرة بحلول عام 2030.

اختبار وتطوير التوربينات تحت الماء

قدمت الاختبارات الأولية للتوربينات تحت الماء نتائج مشجعة. وأظهرت مراحل الاختبار المبكرة أن التوربينات على شكل طائرة ورقية قادرة على العمل تحت الماء لفترات طويلة من الزمن دون الحاجة إلى الصيانة المستمرة، وهو جانب حاسم لنشرها على نطاق واسع.

وفيما يتعلق بالأثر البيئي، فقد كشفت الدراسات أن هذه التوربينات لها تأثير ضئيل على النظم البيئية البحرية. توفر التوربينات، المصممة للعمل في أعماق ضحلة، للحيوانات البحرية مساحة عبور آمنة، مما يقلل من احتمالية التدخل في النظام البيئي المحلي.

الابتكارات والتحديات المستقبلية

إن التحديات التكنولوجية في تطوير هذه التوربينات واضحة، ولكن التقدم الهندسي المستمر يمكن أن يتغلب في النهاية على المشاكل الحالية. ومن بين العيوب الرئيسية التكاليف المرتفعة المرتبطة ببناء وصيانة هذه الهياكل. ومع ذلك، فمن المتوقع أن تعوض كفاءتها وقدرتها على توليد الطاقة ذلك على المدى الطويل.

ختاما، توربينات تحت الماء إنها تمثل طريقة جديدة ومبتكرة للاستفادة من الموارد الطبيعية لتوليد الطاقة. وعلى الرغم من أنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه فيما يتعلق بالتطور التكنولوجي، فإن المشاريع الحالية واعدة ويمكن أن تحدث ثورة في مشهد الطاقة العالمي.


اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.