قوة المحيطات
على مدار أربعة عقود تقريبا، اكتشف Umesh Korde، وهو أستاذ باحث في قسم الصحة والهندسة البيئية، كيف يمكن تسخير قوة المحيطات كمصدر للطاقة البديلة.
يقول كوردي عندما سئل عن سبب انجذابه إلى الميدان: “التحديات الأساسية متنوعة ومثيرة للاهتمام مثل الأمواج نفسها”.
تعود فكرة تحويل طاقة الأمواج إلى أزمة النفط في أوائل سبعينيات القرن العشرين، كما يقول كوردي، لكنها لم تكتسب الكثير من الاهتمام أو البحث المستدام.
من ناحية أخرى، يجب أن تصمم محولات الطاقة ذات الموجة، والتي يمكن أن تتراوح من حجم سيارات الدفع الرباعي إلى حجم سفينة سياحية صغيرة، من أجل الصمود أمام الأمواج الكبيرة.
وهناك أيضا مسألة حماية المكونات الكهربائية الداخلية للمحولات من مياه البحر حيث سيتم غمرها لمدة تصل إلى 25 عاما.
يقول كوردي، أن الوقت ربما قد حان لدفع طاقة الأمواج، حيث يواصل صناع السياسة اقتراح أهداف طموحة للطاقة الخضراء في مواجهة الاستهلاك المتزايد للطاقة والاعتماد على الموارد المحدودة مثل الفحم والنفط والغاز.
تتوقع إدارة معلومات الطاقة في الولايات المتحدة أنه بحلول عام 2050، سيحتاج العالم إلى إنتاج 900 كوادريليون وحدة حرارية بريطانية، أو 900 رباعي، من الطاقة سنويا لمواكبة استخدام الطاقة المتوقع.
وبالمقارنة، أنتج العالم ما يقرب من 492 كوادا من الطاقة في عام 2009، مع زيادة مطردة في عددهم من 10 إلى 15 كواد سنويا، ولوضع هذه الأرقام في نصابها الصحيح: واحد رباعية هو ما يقرب من كمية الطاقة التي من شأنها أن تشغل 26 مليون منزل في الولايات المتحدة على مدار السنة.
اقرأ ايضا
يقول كوردي إنه إذا كان حوالي نصف إمدادات الطاقة لدينا تأتي من مصادر متجددة، فإن متطلبات المساحة والموارد – مثل الأرض للحصول على مزيد من الألواح الشمسية وطواحين الهواء – قد تتجاوز ما توفره العديد من الدول.
ولكن إذا كان من الممكن تحويل السفن والغواصات القديمة إلى محولات طاقة موجية، فيمكن تلبية الطلب العالمي على الطاقة باستخدام جزء صغير من مساحة الأرض، ففي كل مرة تصطدم الموجة بأحد هذه الأجهزة، يتحرك الجهاز معها ، ويحول تلك الطاقة الحركية إلى كهرباء.
يقول كوردي إن محولات الطاقة بالأمواج يمكن أن تكون مفيدة بشكل خاص خلال الكوارث الطبيعية، عندما تتعطل إمدادات الطاقة لعدة أيام، وعندما يتسبب إعصار في إتلاف شبكة كهرباء المنطقة، فإن الشبكات القريبة عادة ما تنطلق لتحمل حمولة الشبكة التالفة.
وعندما لا تكون الشبكات الأخرى قريبة بما فيه الكفاية – كما كان الحال في بورتوريكو، في أعقاب إعصار ماريا – أو إذا لم تكن هناك طاقة كافية لتجنيبها، يقول كوردي إن سلسلة ديزي من المولدات المتنقلة العائمة من الخط الساحلي إلى البحر يمكن أن تساعد في استعادة الطاقة بسرعة أكبر.
في مقال نُشر مؤخرا في مجلة الطاقة المتجددة والمستدامة، حسب Korde سيستغرق استخدام جهاز طاقة موجي بحجم سيارة هوندا بايلوت، التي تعمل من ساعة إلى ثلاث ساعات، لتوفير الطاقة لمنزل واحد ليوم واحد، ومع ما يقرب من 200 من هذه المولدات، يمكن إنتاج ما يكفي من الطاقة على مدى ثلاثة أيام لبدء تشغيل أكثر من 1000 منزل.
يقول كوردي: “القدرة على جلب مصادر الطاقة عن طريق البحر بتسخير قوة المحيطات إلى المناطق التي دمرتها العاصفة هي ميزة مميزة”، و”هذه الأجهزة يمكنها تخفيف العبء عن الطرقات التالفة والبطاريات ومولدات الديزل الطارئة والإمدادات المحدودة من وقود المولدات.”
بعد ذلك، حرص Korde على إثبات قدرات محولات الموجات لاستخدامات مثل عوامات المحيط ذاتية التشغيل، والتي تستخدم حاليا البطاريات أو توربينات الرياح أو الألواح الشمسية.
ويعتمد علماء المحيطات وعلماء المناخ غالبا على هذه العوامات الصغيرة لتوفير قياسات مباشرة مستمرة لخصائص المحيطات مثل درجة حرارة الماء والكثافة ومستويات الملوحة والعوالق.
منحت المؤسسة الوطنية للعلوم مؤخرا فريق Korde منحا بقيمة 300،000 دولار لمدة عامين لاختبار ما إذا كانت عوامات استشعار المحيطات يمكنها الاعتماد بنجاح على قوة الموجة.
وسيختبر الباحثون تقنية جديدة للتحكم في اهتزاز العوامات ذهابا وإيابا لأنها تصطدم بالأمواج، مما يسمح لهم بتحويل كميات الطاقة التي قد تتطلب أجهزة كبيرة بشكل غير مريح.
وقال Korde: “من المشجع أن نرى وزارة الطاقة ومختبراتنا الوطنية تواصل توسيع قيادتها في هذا المجال، مع انضمام المزيد من الكيانات التجارية والمطورين إلى السعي لجلب طاقة الأمواج إلى التيار الرئيسي”.
