طاقة المد والجزر: مورد غير مقدر وفرصه

طاقة المد والجزر، والمعروفة أيضًا باسم طاقة المد والجزر، هي شكل من أشكال الطاقة التي يتم الحصول عليها عن طريق تسخير حركة المد والجزر. وتنشأ هذه الظاهرة الطبيعية بفضل الجاذبية بين الأرض والقمر والشمس، ويؤدي المد إلى ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر مرتين يوميا، وهو ما يمكن استخدامه لإنتاج الكهرباء من خلال استخدام التوربينات الهيدروليكية. إن الاختلافات في مستوى المياه، والتي يمكن أن تكون كبيرة في بعض المناطق، تصبح مصدرًا مستدامًا ويمكن التنبؤ به للطاقة المتجددة.

كيف تعمل طاقة المد والجزر؟

إن تشغيل طاقة المد والجزر بسيط نسبياً، وله العديد من أوجه التشابه مع الطاقة الكهرومائية. تبدأ العملية ببناء السدود أو السدود في المناطق التي يكون فيها المد والجزر فرقًا ملحوظًا في الارتفاع بين المد العالي (الارتفاع الأقصى) والمد والجزر المنخفض (الارتفاع الأدنى).

• عندما يرتفع المد، تتدفق المياه إلى المصب من خلال بوابات مفتوحة تسمح لها بالدخول.
• بمجرد الوصول إلى المد العالي وتراكم كمية كبيرة من المياه، تُغلق البوابات لمنع انحسار المياه.
• وعندما ينحسر المد، يتم إطلاق المياه المخزنة في البحر من خلال توربينات، مما يؤدي إلى توليد الطاقة الكهربائية.

التوربينات المستخدمة قابلة للعكسمما يعني أنها تسمح بتوليد الطاقة عندما يرتفع المد وعندما ينخفض. يعد هذا النظام المعياري البسيط للبوابات والتوربينات وسيلة فعالة لتسخير طاقة المد والجزر.

واستخدام هذه السدود ليس التكنولوجيا الوحيدة المتاحة. هناك أيضا مولدات تيار المد والجزروالتي تعتمد على تسخير الطاقة الحركية لتدفق المياه، على غرار توربينات الرياح تحت الماء. هذا النظام، المعروف باسم مولدات تيار المد والجزر (TSG)، له تأثير بيئي أقل وتكاليف أقل مقارنة بالسدود التقليدية.

استخدام طاقة المد والجزر

استخدمت البشرية طاقة المد والجزر منذ العصور القديمة. وفي مصر القديمة، تم استخدام آليات بدائية للاستفادة من حركة المياه. في أوروبا، في القرن الثاني عشر، كانت طواحين المد والجزر تستخدم بالفعل. تم إغلاق إحدى المطاحن الأخيرة العاملة في عام 1956 في ديفون بالمملكة المتحدة.

ومع ذلك، فإن التطور الصناعي الحقيقي لهذه الطاقة حدث في القرن العشرين، مع إنشاء محطات طاقة المد والجزر. في عام 1966، على سبيل المثال، تم إنشاء محطة طاقة المد والجزر في لا رانس، في فرنسا، والتي لا تزال واحدة من أكبر الشركات في العالم.

حدائق المد والجزر في العالم

هناك مواقع محددة حول العالم حيث يمكن تسخير طاقة المد والجزر بشكل أفضل. إن تضاريس قاع البحر والاختلاف بين المد والجزر هما عاملان محددان. وهذه بعض الأماكن الأكثر أهمية:

• خليج فندي، كندا: تم تسجيل بعض أعلى المد والجزر في العالم هنا، مع وجود اختلافات تصل إلى 16 مترًا بين المد العالي والمد المنخفض.
• خليج لا رانس، فرنسا: موطن إحدى أولى محطات طاقة المد والجزر الكبيرة.
• مصب نهر سيفيرن، المملكة المتحدة: حيث توجد أيضًا مشاريع متقدمة للاستفادة من المد والجزر.

وفي مناطق مثل آسيا وأمريكا الجنوبية ومنطقة البحر الكاريبي، هناك أيضًا فرص تطوير لتركيب محطات المد والجزر.

طاقة المد والجزر في اسبانيا

لدى إسبانيا بعض المشاريع المتميزة في دراسة وتطوير تكنولوجيات المد والجزر. هو معهد الهيدروليكا في كانتابريا وهو من أهم مراكز الأبحاث في هذا المجال. هنا، لديهم خزانات اختبار حيث يقومون بمحاكاة ظروف الأمواج والمد والجزر الحقيقية لتعزيز البحث.

في عام 2011، تم افتتاح أول محطة لتوليد طاقة المد والجزر في إسبانيا، وتقع في موتريكو، غويبوزكوا. وتستطيع هذه المحطة توليد 600.000 ألف كيلوواط ساعة من الطاقة سنوياً، أي ما يعادل استهلاك 600 منزل. بفضل هذه المحطة، يتم تجنب انبعاثات مئات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون كل عام، وهو ما يعادل تأثير تنقية غابة تبلغ مساحتها 2 هكتارًا.

مزايا وعيوب طاقة المد والجزر

طاقة المد والجزر لديها سلسلة من ميزة مما يجعلها خيارًا جذابًا للمستقبل:

• فهو مصدر متجدد للطاقة ولا ينضبوالتي تعتمد فقط على جاذبية القمر والشمس.
• المد والجزر هي يمكن التنبؤ بها ومستقرة مقارنة بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
• المرافق هي صامتة ولها تكلفة صيانة مخفضة.

ومع ذلك، فإنه يقدم أيضا بعض إزعاج، كيف:

• ارتفاع تكاليف البنية التحتيةالمستمدة من بناء السدود أو المولدات.
• التأثير البيئي، لأنه يمكن أن يؤثر على النظم البيئية المائية.
• La الإنتاج متقطع، لأنه يعتمد على المد والجزر، على الرغم من أنه يمكن التنبؤ به.

وبشكل عام، تتمتع طاقة المد والجزر بإمكانيات هائلة لتصبح أحد المصادر الرئيسية للطاقة المتجددة في المستقبل. ومع تطوير تقنيات أكثر كفاءة مثل مولدات تيارات المد والجزر والتوربينات العائمة، فإن انخفاض التكاليف وتقليل التأثير البيئي سيجعل هذا النوع من الطاقة أكثر قابلية للتطبيق.