محققین MIT در همکاری مشترک با دانشمندان پرتغالی قصد طراحی دستگاهی را در مقیاس آزمایشگاهی دارند که انرژی قابل ملاحظه ی بیشتری از امواج دریا نسبت به سامانه های کنونی جذب می کنند و آن را برای تغذیه ی یک توربین تولید کننده ی برق به کار می برند.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز)، انرژی موجی یک منبع تجدیدپذیر گسترده و بزرگ است که به لحاظ زیست محیطی، بی خطر و به طور آماده مقیاس پذیر است. در برخی مکان ها - برای مثال، سواحل شمال غربی ایالات متحده امریکا، سواحل غربی اسکاتلند، و قله های جنوبی امریکای جنوبی، افریقا و استرالیا - یک دستگاه جذب کننده ی موج می تواند به طور نظری 100 تا 200 مگاوات برق در هر کیلومتر از خط ساحلی تولید کند. اما طراحی یک سامانه ی جذب موج که بتواند با محیط خشن و خورنده ی آب دریا تعامل برقرار کند، نوسانات ساعتی، روزانه و فصلی را اداره نماید، و به طور ایمن در آب و هوای طوفانی به فعالیت خود ادامه دهد، مشکل می باشد.

چیانگ می، استاد مهندسی دپارتمان مهندسی عمران و محیط، از اواخر دهه ی 1970 به انرژی موجی اعتقاد داشته است. بعد از جهش اخیر قیمت نفت، علاقه ی وی به مهار انرژی موجود در امواج اقیانوس تجدید شده است.

پروفسور می و همکارانش جهت کمک به مهندسان در طراحی چنین دستگاه هایی، شبیه سازی های محاسباتی را توسعه داده اند که می توانند نیروهای موجی روی یک دستگاه داده شده و حرکت منتجه ی دستگاه را پیش بینی کنند. این شبیه سازی ها، تصمیم گیری های طراحی را هدایت خواهند کرد که جذب انرژی را حداکثر نموده و داده هایی را برای کارشناسانی که در جستجوی راه های بهینه جهت تبدیل انرژی مکانیکی جذب شده به انرژی الکتریکی می باشند، ارائه می دهند.

یکی از کشورهایی که تخصص خوبی در تحقیقات و توسعه ی انرژی موجی دارد، پرتغال است. در طول سه سال گذشته، می در حال کار با پروفسور آنتونیو فالکائو، آنتونیو سارمنتو و لوئیس گاتو از دانشگاه فنی لیسبون بوده است که در حال طراحی یکی نمونه از این تجهیز در مقیاس آزمایشگاهی به نام ستون آبی نوسانی یا OWC بودند. یک OWC که در یا نزدیک ساحل قرار می گیرد، شامل یک محفظه با دریچه ی زیرسطحی می باشد. همچنان که امواج وارد و خارج می شوند، سطح آب درون محفظه بالا و پایین می رود. سطح متحرک آب به هوای گیرافتاده در بالای آن نیرو وارد کرده و موجب جاری شدن هوا به سمت داخل و خارج دریچه می شود که به سمت یک توربین تولید کننده ی برق هدایت می شود. این توربین توسط A.A.Wells طراحی شده است که تیغه های آن همواره در یک جهت می چرخند، علی رغم این که جهت هوا متناسب با ورود و خروج امواج تغییر می کند.

طرح پرتغالی ها، یکپارچه سازی دستگاه OWC در سر یک آبشکن جدید در دهانه ی رودخانه ی دورو در پورتو، شهر بزرگی در شمال پرتغال، می باشد. در نهایت، این تجهیزات نصب شده شامل سه OWC خواهند بود که با هم 750 کیلووات تولید خواهند کرد - تقریبا برای تغذیه ی 750 خانه کافی می باشد. به عنوان یک پاداش، جذب انرژی موج توسط این مجموعه در سر آبشکن، آب های منطقه را آرام تر کرده و فرسایش محلی را کاهش خواهد داد.

چالش پیش رو، طراحی دستگاهی است که نوسان کرده و بنابراین به طور بهینه در محدوده ی طیف گسترده ای از فرکانس های موجی کار کند - و کشف غیرمنتظره ای از تحلیل های MIT وسیله ای را برای دستیابی به آن اثر ارائه می نماید. نکته ی کلیدی، قابلیت فشردگی هوای درون محفظه ی OWC می باشد. این قابلیت فشردگی نمی تواند تغییر یابد. شبیه سازی ها نشان دادند که استفاده از محفظه ی بزرگ موجب ایجاد تشدید در محدوده ی گسترده تری از طول موج ها می شود، بنابراین انرژی بیشتری در یک موج داده شده می تواند جذب شود.

می در حال حاضر با دیگر دانشجویان تحصیلات تکمیلی در حال کار بر روی جذب کننده های نیروی موجی روی خطوط ساحلی جغرافیاهای متفاوت و روی چگونگی استخراج نیروی موجی از یک آرایه از جذب کننده ها می باشد.

او همچنان به انرژی موجی علاقه مند است، اما در انتظارات خود غیرواقع گرا نیست. اگرچه قیمت ها در سال های اخیر افت کرده است احتمال کمی دارد که انرژی موجی به لحاظ تجاری به مدت طولانی دوام بیاورد - شاید چندین دهه. البته، می تاکید دارد که باید توجه بیشتری به این منبع انرژی تجدیدپذیر شود و تمایل دارد که گروهی از کارشناسان MIT در زمینه های مختلف - از جذب و تبدیل انرژی تا انتقال و توزیع - با هم در جهت محقق ساختن انرژی موجی مقیاس بزرگ کار کنند.

این مقاله از نسخه ی مطول تر آن که در نسخه ی پاییز 2008 Energy Futures، خبرنامه ی MIT Energy Initiative، آمده بود، اقتباس شده است.

لینک دائمی | نسخه مناسب چاپ | ارسال لينك اين صفحه به دوستان |