ما هي مزايا وعيوب طاقة المد والجزر المطلوبة لتطور أشكال الحياة على الأرض، ولكن معظم الطاقة التي نستخدمها اليوم تأتي من مصادر غير متجددة.
هذا يعني أنه لا يمكن تجديده بمجرد استخدامه، اتبع المقالة لمعرفة مزايا وعيوب طاقة المد والجزر.
ما هو تايد؟
تتسبب قوى الجاذبية للشمس والقمر، جنبًا إلى جنب مع دوران الأرض، في ارتفاع وانخفاض مستوى سطح البحر بالتناوب.
في مكان معين، يحدث هذا عادة مرتين خلال اليوم القمري، ويسمى ارتفاع مستوى سطح البحر بالمد العالي، ويسمى السقوط بالمد والجزر المنخفض.
عندما يكون مجال جاذبية الأرض والقمر في خط مستقيم، يصبح تأثير هذين الحقلين قوياً للغاية.
كما يتسبب في تدفق ملايين الجالونات من المياه إلى الشاطئ، مما يتسبب في ارتفاع المد.
وبالمثل، عندما تكون مجالات الجاذبية للقمر والأرض متعامدة مع بعضها البعض، يصبح تأثير هذه الحقول ضعيفًا.
يؤدي هذا إلى ابتعاد المياه عن الشاطئ، مما يتسبب في ارتفاع المد.
عندما يكون القمر محاذيًا تمامًا للأرض والشمس، يكون سحب الشمس أقوى بكثير، ويكون سحب القمر على الأرض أقوى بكثير، ويكون المد العالي أعلى من ذلك بكثير.
يكون المد أقل بكثير خلال كل دورة من دورات المد والجزر وتحدث هذه الحالة أثناء اكتمال القمر أو مرحلة القمر الجديد ويعرف هذا المد باسم المد الربيعي.
وبالمثل، يحدث نظام مد وجزر آخر عندما يؤدي سحب جاذبية القمر والشمس ضد بعضهما البعض إلى إلغاء آثارهما.
ينتج عن هذا فرق أصغر بين المد والجزر المنخفض بسبب حركة السحب الصغيرة فوق مياه البحر.
مما ينتج عنه ضعف المد والجزر ويعرف هذا المد والجزر بأنه المد والجزر يحدث خلال المرحلة الربعية للقمر.
راجع أيضًا: معلومات لا تعرفها عن الطاقة المتجددة
ما هي طاقة المد والجزر؟
المد والجزر حدث منتظم يمكن توقعه قبل شهور وسنوات، ومن هنا جاءت طاقة هذه الحركة الهائلة للمياه.
يمكن أيضًا تسخيرها وتحويلها إلى شكل من أشكال الطاقة القابلة للاستخدام، وتسمى الطاقة الناتجة عن صعود وهبوط المد والجزر طاقة المد والجزر.
يتم بناء سدود المد والجزر من خلال فتحة ضيقة في البحر حيث تتدفق المياه إلى السد عندما يرتفع مستوى سطح البحر.
وهذا بدوره يحرك ريش التوربينات المركبة في فتحة السد مما ينتج عنه توليد الكهرباء.
كيف يمكن توليد الكهرباء من طاقة المد والجزر؟
من خلال تسخير قوة المد والجزر، يتم اشتقاق الطاقة من جاذبية كل من القمر والشمس، مما يؤدي إلى سحب الماء إلى أعلى.
في حين أن دوران الأرض وجاذبيتها يسحبان الماء لأسفل، مما يتسبب في ارتفاع وانخفاض المد والجزر.
حركة الماء هي شكل طبيعي من أشكال الطاقة الحركية الناتجة عن تغير المد والجزر.
كل ما يتطلبه الأمر هو مولد بخار أو توربين مد أو أكثر تقنيات ديناميكية المد والجزر (DTP) المبتكرة لتحويل الطاقة الحركية إلى كهرباء.
وصممت الشركة الهندسية SIMEC Atlantis مؤخرًا أكبر توربين مد والجزر في العالم، والذي يمكنه توليد المزيد من الكهرباء بتكلفة أقل للتشغيل والصيانة.
ومع ذلك، فإن المد والجزر في الوقت الحالي ليس أرخص شكل من أشكال الطاقة المتجددة، والتأثير الحقيقي لقوة المد والجزر على البيئة لم يتم فهمه بالكامل بعد.
ما هي مزايا طاقة المد والجزر؟
تتمتع طاقة المد والجزر (أو قوة المد والجزر) بالعديد من المزايا، بما في ذلك ما يلي:
نظيفة وصغيرة الحجم
تعتبر طاقة المد والجزر مصدرًا شائعًا للطاقة الخضراء، على الأقل من حيث إطلاق غازات ضارة صفرية، ولا تشغل مساحة كبيرة.
أكبر مشروع للمد والجزر في العالم هو محطة طاقة المد والجزر في بحيرة سيهوا في كوريا الجنوبية، بقدرة مركبة تبلغ 254 ميجاوات.
تمت إضافة المشروع، الذي تم إنشاؤه في عام 2011، بسهولة إلى الجدار الذي يبلغ طوله 12.5 كيلومترًا.
قوة مستمرة يمكن التنبؤ بها
ميزة أخرى لقوة المد والجزر هي أنه يمكن التنبؤ بها، وقوى الجاذبية للأجرام السماوية لن تتوقف في أي وقت قريب.
علاوة على ذلك، نظرًا لأن المد المرتفع والمنخفض يكون دوريًا، فمن الأسهل على المهندسين تصميم أنظمة فعالة بدلاً من التنبؤ بموعد هبوب الرياح أو متى ستشرق الشمس.
متانة المعدات
يمكن أن تدوم نباتات المد والجزر لفترة أطول بكثير من نباتات الرياح أو الطاقة الشمسية، أي حوالي أربعة أضعاف طول عمرها.
حواجز المد والجزر هي هياكل خرسانية طويلة يتم بناؤها عادة عبر مصبات الأنهار.
تحتوي السدود أيضًا على أنفاق بطولها تحتوي على توربينات يتم تشغيلها أثناء تدفق المياه من جانب عبر السدود إلى الجانب الآخر.
يقال إن الهياكل مثل السد يبلغ عمرها حوالي 100 عام، وبالتالي فإن العمر الطويل لقوة المد والجزر يجعلها أكثر تنافسية من حيث التكلفة على المدى الطويل.
المزايا الأخرى لطاقة المد والجزر هي:
- صديق للبيئة.
- كثافة طاقة عالية.
- تكاليف تشغيل وصيانة منخفضة.
- مصدر طاقة لا ينضب.
ما هي عيوب طاقة المد والجزر؟
هناك أيضًا بعض العيوب المرتبطة بطاقة المد والجزر وهي:
نقص البحث
ومع ذلك، لم يتم استكشاف الآثار الفعلية لسدود المد والجزر والتوربينات على البيئة البحرية بشكل كامل.
تم إجراء بعض الأبحاث حول كيفية إدارة السدود لمستويات المحيطات وكيف يمكن أن يكون لها مثل هذه الآثار السلبية على الطاقة الكهرومائية.
اقرأ أيضا: ما الذي يتماشى مع بعضها لتوفير الطاقة؟
آثار انبعاثات المجال الكهرومغناطيسي
قال عالم البيئة البحرية في PNNL جيف وارد إن الانبعاثات الكهرومغناطيسية يمكن أن تعطل أيضًا الحياة البحرية الحساسة.
تراقب المنظمة كيف تضعف المجالات الكهرومغناطيسية من قدرة سلمون كوهو الصغير على التعرف على الحيوانات المفترسة وتجنبها.
أو التأثير السلبي على Dungeness Crabs باستخدام هوائياتها لكشف الروائح.
كما أنهم يرصدون ما إذا كانت الكائنات البحرية تنجذب أو تنفر بشكل عام بواسطة الحياة البحرية.
تكاليف بناء عالية
لا يمكن تجنب حقيقة أن طاقة المد والجزر لها واحدة من أغلى التكاليف الأولية عند اقتراح مشروع Swansea Bay Tidal Lagoon بقيمة 1.3 مليار جنيه إسترليني (1.67 مليار دولار) في ويلز بالمملكة المتحدة.
بلغت تكلفة محطة توليد كهرباء بحيرة سيهوا المد والجزر حوالي 560 مليون دولار، وبلغت تكلفة محطة لا رانس 620 مليون فرنك في عام 1966.
باستخدام حاسبة التحويل والتضخم عبر الإنترنت، بلغ هذا المبلغ حوالي 940 مليون دولار في عام 2018.
العيوب الأخرى لطاقة المد والجزر هي:
- حدود الموقع.
- شدة أمواج البحر المتغيرة.
هل لطاقة المد والجزر مستقبل؟
كلنا نعرف قوة الماء. من الأنهار التي تتدفق إلى مد المحيطات، فإن كمية الطاقة التي تنتجها مذهلة، وهذا بحد ذاته مصدر وفير للطاقة يمكن أن يساعدنا في تغيير طرقنا.
يتكون الكوكب من ما يصل إلى 71٪ من المياه، منها 96.5٪ في المحيطات، ونتيجة لذلك، فهو بالتأكيد مصدر للطاقة نحتاج إلى الاستفادة منه.
مع تقدم التكنولوجيا وأصبحت حاجتنا للاستفادة من البيئة أكثر أهمية، تزداد أهمية طاقة المد والجزر.
سيكون أقل من الموارد غير المستغلة، لذلك يجب أن يكون الأمر كذلك عندما يتعلق الأمر بقوة المد والجزر، وليس إذا.
اقرأ أيضًا: كيفية تجديد مجمع طاقة ATP
كان هذا موجزًا عن مزايا وعيوب طاقة المد والجزر. على الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع، إلا أن طاقة المد والجزر لديها القدرة على توليد الكهرباء في المستقبل، نظرًا للتطورات التكنولوجية الحديثة التي تظهر أنه يمكن خفض التكاليف الاقتصادية والبيئية إلى مستويات تنافسية. .