أنواع طاقة المحيطات بالأمثلة

ما هي طاقة المحيطات 

طاقة المحيطات هي الطاقة التي نحصل عليها من المحيط أو المياه البحرية باستخدام تقنيات مختلفة، تستخدم في الغالب المد والجزر أو الأمواج أو التيارات المحيطية لتوليد الكهرباء، فالكهرباء التي نحصل عليها من المحيطات متجددة بالكامل وبالتالي يمكن استخدامها بقدر الحاجة

على الرغم من ذلك، فإن البحث والتطوير للطاقة البحرية قائم ومن المحتمل أن يستغرق وقتا طويلا للوصول إليها في الحياة اليومية

انواع طاقة المحيطات مع ذكر مثال

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من تقنيات طاقة المحيطات : تشمل مصادر الطاقة المتجددة في المحيطات الطاقة الناتجة عن المد والجزر والأمواج والحرارة، ويتم شرح كل ذلك بالتفصيل أدناه

• طاقة المد والجزر

تتأتى طاقة المد والجزر من حركة المحيطات، والمد والجزر هو ارتفاع وانخفاض أو حركة بسيطة للمياه على طول الساحل.

هناك مفاهيم مختلفة تتعلق بالمد والجزر، وكذلك بطاقة المد والجزر، وهذا يمثل مصدرًا ممتازًا لطاقة المحيط ولا يتسبب في أضرار للبيئة، ولذلك هناك الكثير من المشاريع التي تعمل على توليد طاقة المد والجزر.

-مزايا طاقة المد والجزر

ستستمر قذائف المد والجزر لمدة 100 عام، وهي فترة أطول بكثير من فترات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح

كما تم مناقشته سابقًا، فإن جميع أشكال طاقة المحيطات هي متجددة، لذا فهي بديل أفضل لاستخدام المياه العذبة في توليد الطاقة.

لا تنتج أي منتجات ضارة، لذلك فهي صديقة للبيئة ومستدامة.

يجب عدم احتلال محطات طاقة المد والجزر بمساحة كبيرة للعمل.

-عيوب طاقة المد والجزر

يجب العثور على المكان المناسب الذي قد يكون صعبًا.

تعتبر غالية الثمن بين أنواع الطاقة المتجددة الأخرى.

• طاقة الأمواج

تعرف الطاقة التي تتم إستخراجها من أمواج المحيط لتوليد الكهرباء وتحلية المياه وأغراض أخرى باسم طاقة الأمواج. وتنشأ الأمواج نتيجة تحرك الرياح فوق سطح الماء، وهذه الطاقة مفيدة خاصة في المناطق الساحلية

للموجات بشكل عام ثلاثة أنواع من الحركة:

1. الحركة العمودية
2. الحركة الخلفية
3. الجانب الأفقي لحركة جانبية

-كيف تعمل طاقة الموجة

تعتمد تقنية محولات طاقة أمواج المحيط على استخدام الطاقة الميكانيكية للموجة لتحويلها إلى طاقة كهربائية، وتتتضمن مكونات طاقة الأمواج العديد من العناصر

1. الهيكل والمحرك الرئيسي  لاكتساب طاقة الأمواج.
2. الأساس أو الإرساء هو الذي يحمل الموقع الرئيسي للهيكل والمحرك ،
3. نظام إقلاع الطاقة (PTO) يستخدم لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
4. تنظيم نظم مراقبة لحماية وتحسين تنفيذ الوظائف في دول مختلفة.

• عمود الماء المتأرجح

في عمود الماء المتأرجح، تستخدم التوربينات الهوائية مع نظام PTO، وهناك نوعان أساسيان من تتأرجح أعمدة المياه: الثابتة والعائمة مثل العزيز الحوت، سوبربوي، وأوشنلينكس. يمكن وضع الأعمدة الثابتة على أنها معزلة على سبيل المثال، بيكو، لمبت، وفي كاسر الأمواج، على سبيل المثال، متريك، سكاتا، أو نيرشور .

تخزن أجهزة التحويل هذه في جيوب هوائية على عمود الماء في غرفة مغمورة، ويتم استخدام حركة أمواج المحيط لتحريك الهواء داخل وخارج الغرفة وتحويله إلى طاقة كهربائية.

تتولد حركة متسقة تخلق هواء عالي الجهد لتوليد التيار العكسي، حيث يمر هذا التيار عبر ريش الدوار، وتتصل هذه الريش بمولد ينتج الكهرباء 

–مزايا عمود الماء المتذبذب

يعتبر هذا النوع من محولات الموجة بسيطًا للاستخدام وموثوقًا به.

-عيوب عمود الماء المتذبذب

تعمل على تطوير محولات عالية الأداء وتعاني من أداء ضعيف.

• الأجسام المتذبذبة

تستخدم الأجسام المتذبذبة محركات هيدروليكية أو توربينات هيدروليكية أو مولدات كهربائية كنظام إقلاع للطاقة، وتوجد ثلاثة أنواع أساسية من الأجسام المتذبذبة، مثل الأجسام الثابتة على الساحل، والتي تطفو على سطح الماء مثل طاقة الموجة البيئية، أو التي تكون مغمورة.

تستخدم الأجسام المتذبذبة إما طريقة استخراج الطاقة من حركة الموجة الرفيعة باستخدام مثل aquabuoy وعوامة IPS و Wave bob و FO3 وما إلى ذلك، أو طريقة استخراج الطاقة الدوارة باستخدام مثل Pelamis و SEAREV وغيرها.

ومع ذلك، تستخدمُ المحولاتُ المغمورةُ عمليةَ استخراجِ طاقةِ الموجةِ الدورانيةِ لحركةِ النوعِ ذي المفصلاتِ السفليةِ على سبيلِ المثالِ بكرةِ الموجةِ أو المحارِ والعمليةِ الانتقاليةِ مثلَ الأجسامِ العائمةِ، على سبيلِ المثالِ، AWS.

“تعد محولات الأجسام المتذبذبة من أعمدة المياه المتذبذبة بالغة الأهمية وتعمل بقوة أكبر في المياه العميقة (بعمق 40 مترًا) 

-مزايا الأجسام المتذبذبة

تتميز هذه المحولات بكونها مدمجة ومتعددة الاستخدامات بسبب أن معظمها من الأنواع العائمة.

-مساوئ الأجسام المتذبذبة

هناك مشاكل في الأساسات والرسو، ولم يتم تطويره بشكل كامل، مما يجعله يؤدي وظائف أقل.

ما هي الطاقة الحرارية للمحيطات

تعتبر الطاقة الحرارية للمحيطات هي الطاقة التي تتولد عندما تتدرج الحرارة بين المياه السطحية الدافئة للمحيط التي تتلقاها من الشمس والمياه العميقة الباردة للمحيطات 

يشار أيضا إلى تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات أو OTEC باسم التكنولوجيا المستخدمة لتوليد الكهرباء من الطاقة الحرارية للمحيطات

هناك اختلاف في درجات الحرارة بين السطح والمياه العميقة في مختلف المناطق الاستوائية، وتم رصد العديد من الاختلافات بين المياه الضحلة والمياه العميقة 1000 متر وهي أقل من 18 درجة مئوية ، 18 درجة مئوية إلى 20 درجة مئوية ، 20 درجة مئوية إلى 22 درجة مئوية ، 22 درجة مئوية إلى 24 درجة مئوية ، وأكثر من 24 درجة مئوية.

يمكن تطوير محطات الطاقة البحرية على الشواطئ أو في البحر، سواءً كانت ثابتة على قاع المحيط أو عائمة أو على متن سفينة، وتستخدم لنقل الكهرباء من البحر إلى اليابسة، ويتطلب ذلك وجود كابلات مغمورة، وقد اقترح هذا النظام لأول مرة من قبل الفيزيائي الفرنسي جاك أرسين دي آرسونفال.

مزايا الطاقة الحرارية للمحيطات

• تساعد عملية التحليةعلى إنتاج المياه العذبة المفيدة للزراعة والاستخدام البشري.
• يمكن استخدام الماء البارد العميق لتبريد مساحات التخزين، وكذلك لتوفير تكييف الهواء.
• إنها طاقة متجددة.
• من السهل جدا أن تعمل.
• تتميز بإفراز كمية قليلة من الغازات، مما يجعلها صديقة للبيئة.

عيوب الطاقة الحرارية للمحيط

• العثور على مكان مناسب يمثل تحديًا.
• أغلى من  طاقة الوقود الأحفوري.
• قد تسبب ضررا  للنظام البيئي البحري.