آیا میتوانیم از انرژی بیآخر امواج اقیانوسها منفعت گیری کنیم؟_مستطیل زرد

نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی مستطیل زرد
در حالی که به جستوجو منابعی تازهتر و پاکتر برای انرژی تجدیدپذیر هستیم، به نظر میرسد منبعی عظیم و بالقوه را نادیده گرفتهایم. بیعلت نیست که زمین بهگفتن «سیاره آبی» شناخته میبشود؛ بیشتر از ۷۰ درصد سطح سیاره با دریاها و اقیانوسها پوشیده شده است؛ اما آیا میتوانیم از امواج این آبها برای تشکیل انرژی پاک منفعت گیری کنیم؟
در حقیقت، میتوانیم با منفعت گیری از امواج، انرژی تشکیل کنیم و احتمالا روزی هم این کار را انجام دهیم. با تلاش در این راستا و برنامهریزی راهبردی، اقیانوسها میتوانند داستان انرژی تجدیدپذیر را کاملاً بازنویسی کنند.
اقیانوسها چه مقدار انرژی تشکیل میکنند؟
انسانها سالانه بیشتر از ۱۸۰ هزار تراوات ساعت انرژی مصرف میکنند. اکنون، تنها مقداری بیشتر از ۱۱ هزار تراوات ساعت از این مقدار انرژی (نزدیک به شش درصد)، از طریق منبع های آبی فراهم میبشود.
اما مقدار انرژی فراهمشده از طریق منبع های آبی، میتواند زیاد زیاد تر باشد. آمادئو لئو رودریگز، استاد گروه مهندسی برق در دانشگاه تازه لیسبون، در مقالهای گفتن کرده است که «امواج دریا، یکی از حاملهای انرژی زیاد امیدبخش در بین منبع های تجدیدپذیر می باشند، چرا که میتوانند در زیاد تر مناطق جغرافیایی، منبع های عظیمی از انرژی را حمایتکنند.»
مقدار جهانی انرژی تولیدشده توسط امواج ۴۵ برابر زیاد تر از نیاز سالانه بشر است
یقیناً، انرژی امواج در سراسر کره زمین به شکل یکنواخت توزیع نشده است. به علت سیستمها و چرخههای اقلیمی گوناگون، امواج در مناطق معتدل شمالی و جنوبی، همانند انگلستان، آلاسکا و خلیج هادسون در شمال و دماغه جنوبی شیلی و آرژانتین در جنوب، نیرومندتر می باشند. این چنین، امواج در اقیانوسهای آزاد، طبق معمولً به علت طول موجهای بلندتر و اندازههای بزرگتر، زیاد نیرومندتر از مناطق نزدیک به ساحل می باشند.
با این حال، مقدار انرژی جهانیای که میتوانیم از امواج به دست آوریم، زیاد زیاد است. به حرف هایی رودریگز، «از نظر تئوری، مقدار انرژی جهانی امواج، معادل هشت میلیون تراوات ساعت در سال و نزدیک به ۱۰۰ برابر زیاد تر از تشکیل برق آبی یا هیدروالکتریسیته در کل کره زمین است. برای تشکیل این مقدار از انرژی با سوختهای فسیلی، باید دو میلیون تن کربن دیاکسید انتشار بشود.»
مقدار جهانی انرژی تولیدشده توسط امواج، نزدیک به ۴۵ برابر زیاد تر از نیاز سالانهی بشر است. حتی اگر فقط امواج سواحل ایالات متحده آمریکا را در نظر بگیریم، این مقدار انرژی میتواند سالانه ۲٫۶۴ تریلیون کیلووات ساعت انرژی تشکیل کند که برابر با بیشتر از سه پنجم تشکیل سالانهی برق این سرزمین است.
اما چرا از این چنین منبع انرژی غنی و عظیمی منفعت گیری نمیکنیم؟ همان گونه که امکان پذیر انتظارش را داشته باشید، این کار اصلاً ساده نیست.
منفعتبرداری از نیروی اقیانوس چه چالشهایی را به همراه دارد؟
قبل از رقم های بزرگ، دور از انتظار به نظر میرسد که بتوانیم اقیانوسها را به منبع انرژی صددرصد کارآمدی تبدیل کنیم. متخصصان طبق معمولً این رقم را بین ۱۰ تا ۱۵ درصد تخمین میزنند. اکنون، این مقدار از انرژی در برابر انرژی مصرفی ما تا این مدت هم زیاد به نظر میرسد، اما منفعتبرداری از این نوع نیرو، بهطور ذاتی از دیگر منبع های تجدیدپذیر دشوارتر است.
بوریس هیلز، اقیانوسشناس، بهنقل از سیانبیسی میگوید: «بادها و جریانها در یک جهت حرکت میکنند. چرخاندن یک توربین یا آسیاب بادی در صورت وجود حرکت خطی، زیاد آسان است؛ اما حرکت امواج واقعاً خطی نیست.»
هیلز که استاد اقیانوسشناسی در دانشگاه ایالتی اورگن و دانشمند ارشد شرکت بعدویو، پروژهی آزمایش انرژی امواج در سواحل اورگن است، توضیح میدهد: «در عوض، حرکت امواج به شکل نوسانی است و ما باید بتوانیم این انرژی نوسانی را به شکلی تبدیل کنیم که از قابلیت جمعآوری برخوردار باشد.»
منفعتبرداری از نیروی اقیانوس بهطور ذاتی از دیگر منبع های تجدیدپذیر دشوارتر است
اما حتی اگر بتوانیم به راهحلهای فنی دست یابیم، تا این مدت مشکلاتی حوالی تأثیر بر زیستبومهای دریایی وجود دارد. به گمان زیاد، نیروی امواج از طریق ماشینآلات سنگین، احتمالا در آینده بهطور ثابت در بستر اقیانوس تشکیل بشود. این کار، امکان پذیر آلودگی صوتی مداوم تشکیل کند و به گمان زیادً، امکان پذیر همانند نیروگاههای بزرگ بادی دریایی، تأثیرات پیشبینینشدهای بر حیات دریایی داشته باشد.
جنیفر گارسن، مدیر فناوریهای نیروی آبی در وزارت انرژی ایالات متحده، میگوید برخی موارد را باید در میانه نصب سیستمها در آب یاد گرفت. او میافزاید: «ما نظارت زیستمحیطی را از نظر مالی فراهم میکنیم و در تلاش برای فهمیدن تعامل گونهها با سیستمهای نصبشده هستیم.»
آیا میتوانیم از انرژی اقیانوسها منفعت گیری کنیم؟
با وجود همه مشکلات، آیا تلاش برای دستیابی به انرژی امواج مقدور خواهد می بود، یا به شکل آرزویی دور و دستنیافتنی باقی میماند؟
منفعتمندی از انرژی امواج مقدور است. اکنون، دولت ایالات متحده ۲۵ میلیون دلار در شرکتهای تحقیقاتی انرژی امواج اندوختهگذاری کرده است و اکنون، این شرکتها در پروژهی بعدویو، در حال آزمایش مجموعهای از دستگاههای بالقوه می باشند. این چنین، امید دارند که دستیابی به انرژی امواج را روزی به حقیقت تبدیل کنند.
هیلز میگوید: «ما جعبهای شنی میسازیم و هر فردی که میتواند، میآید و اسباببازیهای خودش را در آن آزمایش میکند. یک مگاوات غیرشفاف و اثباتناپذیر برای شما کمتر از ۵۰۰ کیلووات تأییدشده قیمت دارد. به این علت، ما نظارت را انجام میدهیم و شرایط نیرو را قبول میکنیم.»
برخی شرکتهای در حال آزمایش در پروژهی بعدویو، قبلاً نیز توانمندیهای خود را در عرصههای دیگر اثبات کردهاند. به گفتن مثال، استارتاپ کالیفرنیایی کلویو پاور، اخیراً دستگاه ایکسویو خود را که نسخهای کوچکتر از دستگاه آزمایششده در بعدویو است، بعد از دورهی ۱۰ ماههی استقرار در سواحل سن دیگو، به خانه بازگردانده است.
منفعتمندی از انرژی امواج مقدور است
مارکوس لمان، بنیانگذار و مدیرعامل کلویو، میگوید: «سیستم کلاس مگاواتی ۸۰۰ ایکس ما از توانایی کافی برای فراهم انرژی مورد نیاز نزدیک به سههزار خانوار، برخوردار است. این دستگاه با منفعت گیری از میراگرهای داخلی برای تبدیل حرکت امواج به نیروی گشتاوری، همانند یک توربین بادی عمل میکند، با این تفاوت که کاملاً زیر آب قرار دارد.»
لمان توضیح میدهد: «امواج، سیستم را بالا و پایین میبرند و هر بار که سیستم پایین میرود، ما میتوانیم انرژی تشکیل کنیم و سپس امواج آن را به بالا میآورند. این حرکت نوسانی را میتوانیم به برق تبدیل کنیم.»
دیگر شرکتها نیز روی کاربریهای خاص تمرکز دارند. بالکی نایر، مدیرعامل شرکت آسیلا پاور، میگوید: «سیستمی که ما نصب میکنیم، سیستمی در مقیاس محلی و برای جزایر و جوامع کوچک طراحی شده است.»
در حقیقت، پیشبینی میبشود که انرژی امواج حتی در مرحله های آزمایشی، در مناطقی که از دیگر منبع های انرژی محروم می باشند، به کار گرفته بشود. انرژی تجدیدپذیر برای ساکنان جزایر دورافتاده یا خارج از شبکههای انرژی، کمیاب است و دیگر منبع های انرژی حاضر نیز زیاد هزینهبر و آلودهکننده می باشند.
دستگاه تریتن ویایسی شرکت آسیلا، در دو قسمت ساخته شده است: یک قسمت روی سطح اقیانوس قرار میگیرد و با امواج حرکت میکند. قسمت دیگر، ساختاری بزرگ و حلقویشکل است و باید نسبتاً ثابت باقی بماند. این تفاوت در حرکت بین دو قسمت، نیرو تشکیل میکند و نیرو توسط سه سیستم محرکه، به انرژی تبدیل میبشود.
اما شرکتهای فرد دیگر نیز در عرصه وجود دارند که روی دستگاههای کوچکتر و ارزانتر تمرکز کردهاند؛ دستگاههای این شرکتها بهجای این که دور از ساحل نصب شوند، میتوانند روی اسکلهها یا جتها قرار گیرند. این کار نه تنها از نظر راه حلهای بازاریابی سودمند است، بلکه یکی از بزرگترین مانع ها در راه تشکیل انرژی تجدیدپذیر را نیز رفع میکند: هزینهها.
اکنون، هزینهی انرژی امواج حداقل نزدیک به ۱۰ برابر زیاد تر از قیمت انرژی سوختهای فسیلی است، اما این قیمت به گمان زیادً با افزایش مقیاس افت مییابد. یقیناً، فقط در صورتی که دولتها و اندوختهگذاران از آن حمایتکنند. با این حال، با وجود ۳۶۹ میلیارد دلار بودجهای که در قانون تازه افت تورم برای انرژیهای پاک و مقابله با تغییرات اقلیم در نظر گرفته شده است، احتمالا بتوان خوشبین می بود.
رینست لسمن، مدیرعامل شرکت سی پاور که دستگاهی را در بعدویو آزمایش میکند، معتقد است که «اقیانوس بزرگترین، بهترین و انعطافپذیرترین باتریای است که در دسترس داریم. اگر نتوانید از این باتری منفعت گیری کنید، در واقع با بیابانی از انرژی روبه رو میشوید.»
دسته بندی مطالب