منشا انرزی اقیانوسی چیست؟

برای آشنایی با انرژی اقیانوس ها ابتدا باید با جزر و مد آشنا شوید؛ نیروی گرانشی که بین ماه  و خورشید و زمین  سبب بالا و پایین رفتن منظم آب اقیانوس ها در سراسر جهان می شود که نتیجه آن امواج جزر و مدی می باشد. بنابراین بهتر است یادآوری مختصری درباره نیروی گرانشی و ماهیت آن داشته باشیم.

نیروی گرانشی یکی از انواع نیروهاست. نیروی گرانشی بین هر دو جسم و ذره ای که در جهان بتوان در نظر گرفت، وجود دارد؛ مقدار این نیرو به جرم دو جسم و فاصله ی که بین آن ها بستگی دارد یعنی اگر جرم دو جسم کم و یا فاصله ی بین آن ها زیاد باشد این نیرو خیلی کم است. (نیروی گرانشی ضعیف ترین نیرو از میان چهار نیروی الکتریکی، نیروی مغناطیسی، نیروی هسته ای و نیروی گرانشی است)

ماه نیرویی بیش از دو برابر نیرویی که خورشید بر امواج جزر و مد تاثیر می گذارد، اعمال می کند. در نتیجه جزر و مد تابعی از گردش ماه به دور زمین است. ایجاد موج در روز و سیکل جزر در هر سطح  جزئی از اقیانوس وجود دارد. دامنه ارتفاع موج  جزر و مد در اقیانوس های آزاد بسیار کم است، این در حالی است که  در مرکز موج بالغ بر صدها کیلومتر آشفتگی ایجاد می شود.

نزدیک سواحل دریا، سطوح آب می‌توانند تا 24 متر بالا کشیده شوند. تنها حدود 24 نقطه وجود دارد که دارای شرایط مناسب و حدود جزر و مدهای کافی (حدود 6 متر) برای تولید انرژی به صرفه است. ساده‌ترین سیستم تولید نیرو برای دستگاه های جزر و مدی شامل سدی به صورت مانع در عرض مدخل کولاب حاشیه‌ای دریا است. دروازه‌های آبگیر مانع به ظرف جزر و مد هنگام جزر و مدهای بزرگ اجازه ورود آب را می‌دهد و آب را از میان سیستم توربین خروجی عبور می‌‌‌دهد. این زمان که بین بالاترین نقطه مد و پایین ترین نقطه جزر وجود دارد را ebb tide می‌گویند.

حصارهای جزر و مدی می‌توانند انرژی جزر و مد را مهار کنند، یک حصار جزر‌‌ و ‌مدی دارای توربین‌های قائم محور هستند که روی یک حصار سوار شده است. تمام آبی که عبور می‌کند به درون توربین‌ها رانده می‌شود. این تأسیسات در نواحی مانند کانال‌های بین خشکی‌ها نیز می‌توانند بکار گرفته شوند. حصارها تأثیر زیست محیطی کمتری نسبت به موانع جزر و مدی دارند، اگرچه می‌توانند برای حرکت حیوانات بزرگ دریایی مشکل ساز باشند. هزینه نصب حصارهای جزر و مدی نیز کمتر از موانع جزر و مدی است. یک حصار جزر و مدی در سواحل فیلیپین در حال فعالیت است.

توربین‌های جزر و مدی تکنولوژی جدیدی هستند که در بسیاری از نواحی جزر و مدی به کار گرفته می‌شود. اساساً آن ها توربین‌های بادی هستند که در هر محلی که جریان جزر و مدی قوی دارد، واقع شده‌اند. از آنجا که آب 800 مرتبه چگال تر از باد است، توربین‌های جزر و مدی مجبور به داشتن مقاومت بیشتری از توربین‌های بادی خواهند بود. این توربین‌ها سنگین‌تر و گران‌تر هستند اما قادرند انرژی بیشتری را به دام بیاندازند.

انرژی امواج

موج در اثر وزش باد روی سطح اقیانوس بوجود می‌آید. در امواج اقیانوس انرژی خارق‌العاده‌ای وجود دارد. مجموع نیروی امواجی که خطوط ساحلی دنیا را در می‌نوردند، 2 تا 3 میلیون مگاوات تخمین زده می‌شود. سواحل غربی ایالات متحده و اروپا و سواحل ژاپن و نیوزلند محل های مناسبی برای مهار انرژی امواج اقیانوس هستند. یکی از راه های مهار انرژی امواج این است که خط سد امواج را به کانال های باریک کج کرده و در آنجا متمرکز کنیم. این کار باعث افزایش نیرو و اندازة امواج می‌شود. سپس امواج می‌توانند به ظرف‌هایی کانال کشی شده و یا مستقیماً برای گرداندن توربین‌ها به کار روند. هیچ دستگاه انرژی موجی تجاری بزرگی وجود ندارد، اما انواع کوچک آن موجود می‌باشند، در آینده ای نزیدیک مکان های ساحلی کوچک بهترین وضعیت را برای تولید انرژی موجی کافی برای جوامع محلی ایجاد خواهند کرد.

تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC)

انرژی خورشید سطح آب اقیانوس را گرم می‌کند. در نواحی استوایی، سطح آب تا بیش از 40 درجه گرم تر از درون آب است. این اختلاف حرارتی می‌تواند برای تولید برق به کار برده می‌شود. سیستم OTEC باید اختلاف دمایی حداقل 25 درجه سیلیوس داشته باشد تا بتواند کار کند، هاوایی از سال 1970 برای OTEC مورد بررسی قرار گرفت. امروزه به دلایلی که در زیر به آن اشاره می کنیم هیچ عملکردی وجود ندارد.

1.  سیستم‌های OTEC بهرة‌ بالای انرژی ندارند.

2. پمپ کردن آب مشکل مهندسی بزرگی‌ست.

3. برق باید به خشکی انتقال یابد که برای رسیدن به تکنولوژی لازم جهت تولید و انتقال اقتصادی برق از سیستم 10 تا 20 سال وقت نیاز است.

خورشید

تحقیقاتی برای ساخت مزارع خورشیدی روی اقیانوس انجام شده است. اقیانوس ها 70 درصد سطح کرة زمین را می‌پوشانند. برخی عقیده دارند که نزدیک سواحل کامل ترین محل برای مزارع خورشیدی است. اخیراً، انرژی خورشیدی در سکوهای نزدیک به ساحل و برای راه اندازی تجهیزات دریایی کنترل از راه دور به کار گرفته شده است. انرژی خورشیدی منبع انرژی تجدید پذیری است که آزاد و سالم است.