چگونه از انرژی دریایی به تولید برق می‌رسیم؟
با توجه به افزایش تقاضای بحران انرژی و رو به اتمام بودن منابع انرژی تجدید ناپذیر اعم از : نفت ، گاز، زغال سنگ و غیره. در سال های اخیر توجه خاصی به استفاده منابع انرژی تجدیدپذیر شده است. در این مقاله به چگونه از انرژی دریایی به تولید برق می‌رسیم؟ می‌پردازیم.
دراین مقاله می‌آموزیم:
-
نحوه تولید انرژی جزر و مد چیست؟
-
انرژی امواج چگونه بوجود می‌آید؟
-
نحوه تولید انرژی حرارتی از اقیانوس
-
تولید انرژی از اختلاف فشار اسمزی
اقیانوس‌ها بیش از ۷۰ درصد سطح زمین را فرا گرفته است. این امر بزرگترین سیستم ذخیره و جمع‌آوری انرژی حرارتی خورشید را در جهان تشکیل می‌دهد. علیرغم پوشش بیش از دو سوم کره زمین توسط دریاها و سواحل گسترده و مساعد جهت استصحال انرژی کلان نهفته دراین بخش، متاسفانه بشر نتوانسته است بصورت بایسته‌ای از این منبع عظیم انرژی بهره برداری نماید.
انرژی تولیدی از دریاها و اقیانوس‌ها
۱ – انرژی حاصل از جزرومد
۲ – انرژی حرارتی اقیانوس ها(OTEC)
۳ – انرژی حاصل از امواج
۴ – انرژی حاصل از اختلاف فشار اسمزی ناشی از نمک آب دریاها
برای مطالعه بیشتر برگه انواع نرم‌افزارهای کاربردی درصنعت‌برق را پیشنهاد می‌دهیم
نحوه تولید انرژی جزر و مدچیست؟
جزر و مد در اثر کشش جاذبه‌ای ماه و خورشید وچرخش زمین به‌وجود می‌آید. استفاده از انرژی آن که یکی از اَشکال انرژی‌های دریایی است نزدیک سواحل دریا، مناطقی هستند که سطح آب می‌تواند تا ۲۴ متر به بالا برود. تاریخچه استفاده از انرژی جزر و مد به قرن یازدهم میلادی برمی‌گردد که سد‌های متعدد کوچک بر دهانه‌های رود گذاشته و از آب پشت آن‌ها برای آسیاب کردن غلات استفاده می‌شُد. انرژی جزر و مد معمولا توسط سامانه‌هایی شبیه سد‌های هیدرولیکی معمولی مهار می‌شود. به این ترتیب که در هنگام بالا امدن آب مخازن در ساحل پر شده و آب به دام می‌افتد. در هنگام پایین رفتن سطح آب، آب پشت سد را برای چرخاندن توربین‌های آبی و تولید برق به پایین هدایت می‌کنند. اختلاف تراز آب در حالت جزر و مد برای استفاده از این روش حداقل ۵ متر است و تنها در جهان ۴۰ نقطه شناسایی و وجود دارد که بتوان از این پتانسیل استفاده کرد.
برای مطالعه بیشتر برگه نحوه تولید انرژی برق در ایران و جهان را پیشنهاد می‌دهیم
موانع جزر و مدی می‌توانند سطح جزر و مد را در ظرف تغییر داده و میزان آشفتگی را در آب بالا ببرند. این مسئله در جهت‌یابی و تفریح بی‌تاثیر نیست. بزرگترین ضرر استفاده از این روش، تاثیر یک دستگاه جزر و مدی روی گیاهان و حیوانات و تاثیرهای احتمالا ناخواسته مصب کولاب است.
اولین نیروگاه جزر و مدی کجا پدید آمد؟
اولین نیروگاه جزر و مدی در کشور فرانسه و منطقه لارنس(La Rance) می‌باشد. به مدت ۶ سال از سال ۱۹۶۰ تا ۱۹۶۶ ساخته شده و ظرفیت ۲۴۰ مگا وات تولید برق را دارد. در قرن یازدهم از انرژی جزرومد در ساحل اقیانوس اطلس در فرانسه، انگلستان و اسپانیا با قرار دادن دستگاه‌هایی استفاده شد. در قرن نوزدهم تاسیسات استفاده از انرژی جزرومد در انگلستان، آلمان، ایتالیا، شوروی سابق و آمریکا بکار گرفته شد. توان مکانیکی ماشین های جزر و مدی قدیم بین ۳۰ تا ۱۰۰ کیلو وات بوده است.
انرژی امواج چگونه بوجود می‌آید؟
امواج در اقیانوس بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می‌شوند که باعث به وجود امدن انرژی موج می‌شوند. انرژی امواج جزء انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشند و نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است. انرژی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهم‌کنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود. انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پایین است. که قبل از اضافه‌شدن به شبکه باید به فرکانس نامی ۵۰ و یا ۶۰ هرتز تبدیل شود.
نحوه تولید انرژی حرارتی از اقیانوس ها
این نیروگاه‌ها با بهره‌برداری از اختلاف دما میان سطح و عمق اقیانوس یک سیکل حرارتی با دو چشمه عظیم سرد وگرم تشکیل می‌دهد. اختلاف دمایی لازم برای ساخت این چنین نیروگاه‌هایی ۲۰ درجه سانتی‌گراد می‌باشد. از این راه می‌توان با استفاده از ایجاد بخار و تقطیر موادی چون پروپان با آمونیاک سیکل حرارتی کاملی تشکیل داد. به وسیله تجهیزات ویژه‌ای انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد.
برای مطالعه بیشتر برگه چگونگی فرآیند توزیع شبکه‌‌برق را پیشنهاد می‌دهیم
تولید انرژی از اختلاف فشار اسمزی
از اختلاف چگالی و لایه‌بندی شدن آب دریاها و اقیانوس‌ها می‌توان اختلاف فشار ایجاد کرد. می‌توان از این اختلاف فشار برای تولید الکتریسته استفاده کرد. این انرژی برخلاف سایر انرژی ها مانند گرما، باد یا موج مستقیما احساس نشده و قابل درک نیست. بر پایه انتروپی از اختلاط جریان آب شیرین و جریان آب شور استوار است. این روش بیشتر در مناطقی که جریان آب شیرین و شور باشد قابل استفاده است.
در این مقاله با عنوان چگونه از انرژی دریایی به تولید برق می‌رسیم؟ توانستیم تا حدودی به این سوال در ابتدا طرح شده بود پاسخ بدهیم.
دیدگاه‌ها