ما هي المزايا والعيوب للطاقة المدية، وهي الطاقة التي يحتاجها تطور أشكال الحياة على الأرض، وعلى الرغم من ذلك، يتم الحصول على جزء كبير من الطاقة التي نستخدمها اليوم من مصادر غير متجددة.
وهذا يعني أنه بمجرد استخدامها، فإنه لا يمكن تجديدها، تابعوا موقع مقال للتعرف على ما هي مميزات وعيوب الطاقة المدية.
ما هو المد والجزر؟
تتعاون قوى الجاذبية للشمس والقمر مع دوران الأرض لرفع مستوى سطح البحر وإنخفاضه بشكل متناوب.
في مكان محدد، يحدث عادة مرتين في اليوم القمري، ويطلق عليه ارتفاع مستوى سطح البحر المد العالي، بينما يعرف الانخفاض بالمد المنخفض.
عندما يكون مجال الجاذبية للأرض والقمر في خط مستقيم، تصبح تأثيرات هاتين القوتين قوية جدا.
وتؤدي أيضا إلى تدفق ملايين الغالونات من الماء نحو الشاطئ، مما يؤدي إلى ارتفاع المد والجزر.
وبنفس الطريقة، عندما تكون حقول الجاذبية للقمر والأرض متعامدة مع بعضها البعض، فإن تأثيرات هذه الحقول تصبح ضئيلة.
مما يؤدي إلى تدفق المياه بعيدا عن الشاطئ، مما ينجم عنه انخفاض في حالة المد والجزر.
عندما يكون القمر محاذيا تماما مع الأرض والشمس، يكون سحب الجاذبية من الشمس والقمر على الأرض أقوى بكثير، ويكون المد العالي أعلى بكثير.
يكون المد المنخفض أقل خلال كل دورة المد والجزر، وتحدث هذه الحالة خلال مرحلة القمر الكاملة أو الجديدة، وتعرف هذه الظاهرة بالمد الربيعي.
بالمثل، يظهر وضع مد وجزر آخر، عندما يكون سحب الجاذبية للقمر والشمس متعارضين ويلغيان تأثيرات بعضهما البعض.
وبالتالي ينتج ذلك اختلافا أقل بين المد والجزر الضحل، بسبب تأثيرات أقل للتيارات على مياه البحر.
واحدة من النتائج المؤدية إلى ضعف المد والجزر، وتعرف هذه الظاهرة الضعيفة بمد وجزر، وتحدث المد والجزر خلال مرحلة ربع القمر.
شاهد أيضًا: معلومات لا تعرفها عن الطاقة المتجددة
ما هي طاقة المد والجزر؟
ظاهرة المد والجزر هي ظاهرة منتظمة يمكن التنبؤ بها على مدى شهور وسنوات مسبقا، وهذا هو السبب في أن الطاقة المستمدة من هذه الحركة الهائلة للمياه.
يمكن استغلال تلك الطاقة وتحويلها لتصبح قابلة للاستخدام، وتسمى الطاقة التي تأتي من حركة المد والجزر بطاقة المد والجزر.
تتم إنشاء السدود أو التحكم في المد والجزر من خلال فتحة ضيقة على البحر، حيث يتدفق الماء إلى السد عند ارتفاع مستوى البحر.
وفي تأثيره الذي يتحرك يعمل على تحريك ريش التوربينات الملحقة عند فتحة السد، ومن ثم يتم توليد الكهرباء.
كيف يمكن توليد الكهرباء من قوة المد والجزر؟
من خلال استغلال مد وجزر البحر، يتم توليد الطاقة عن طريق استخدام قوة الجاذبية من القمر والشمس، مما يؤدي إلى سحب الماء لأعلى.
عندما تؤثر قوة دوران الأرض والجاذبية على الماء، تحدث المد والجزر.
مثل حركة الماء من المد والجزر المتغيرة، فهي شكل طبيعي للطاقة الحركية.
كل ما يلزم هو مولد بخاري أو توربين مد أو تقنية طاقة المد والجزر الديناميكية (DTP)، وهي التقنية الأكثر ابتكارا لتحويل الطاقة الحركية إلى كهرباء.
قامت الشركة الهندسية سيمك أطلانتس مؤخرا بتصميم أكبر توربين مد وجذر في العالم، والذي يمكنه توليد المزيد من الكهرباء بتكلفة أقل للتشغيل والصيانة.
ومع ذلك، فإن الطاقة المتجددة المستمدة من المد والجزر ليست في الوقت الحالي الخيار الأرخص، ولم يتم تحديد تأثيرات قوة المد والجزر على البيئة بشكل كامل بعد.
ما هي مزايا طاقة المد والجزر؟
تتمتع طاقة المد والجزر بعدة فوائد، ومن بينها ما يلي:
نظيفة ومدمجة
طاقة المد والجزر هي مصدر معروف للطاقة المتجددة، على الأقل من حيث عدم انبعاث غازات ضارة، كما أنها لا تحتاج إلى مساحة كبيرة.
هو أكبر مشروع للمد والجزر في العالم، وهو محطة Sihwa Lake Tidal Power Station في كوريا الجنوبية، وتبلغ طاقتها المركبة 254 ميجاوات.
تم إضافة المشروع الذي تم إنشاؤه في عام 2011م بسهولة إلى جدار بحري بطول 12.5 كيلومتر تم بناؤه.
طاقة مستمرة يمكن التنبؤ بها
فائدة أخرى لقوة المد والجزر هي القدرة على التنبؤ بها، فلن تتوقف قوى الجاذبية للأجرام السماوية في أي وقت قريب.
بالإضافة إلى ذلك، نظرا لأن التغيرات العالية والمنخفضة تحدث دوريا، فإنه من الأسهل بكثير للمهندسين تصميم أنظمة فعالة بدلا من التنبؤ بمواعيد الرياح أو شروق الشمس.
طول عمر المعدات
يمكن لمحطات الطاقة النووية أن تستمر لفترة أطول بكثير من مزارع الرياح أو الطاقة الشمسية، بمعدل ضعف طول العمر تقريبا.
كما أن قنوات المد والجزر هي هياكل خرسانية طويلة، وعادة ما يتم بناؤها عبر مصاري الأنهار.
تحتوي السدود على أنفاق طويلة تضم توربينات، وتشغل هذه التوربينات عند تدفق الماء من جانب واحد من السدود إلى الجانب الآخر.
يقال إن عمر هذه الهياكل المشابهة للسدود يبلغ حوالي 100 عام، وبالتالي، فإن قوة المد والجزر الطويلة الأمد تجعلها أكثر تنافسية من حيث التكلفة على المدى البعيد.
ومن المميزات الأخرى للطاقة المدية، ما يلي:
- صديقة للبيئة.
- كثافة طاقة عالية.
- تكاليف التشغيل والصيانة منخفضة.
- مصدر طاقة لا ينضب.
ما هي عيوب طاقة المد والجزر؟
هناك أيضًا بعضًا من العيوب التي تتعلق بالطاقة المدية، وهي:
نقص البحث
بينما لم يتم استكشاف الآثار الحقيقية لتأثير السدود والمد والجزر والتوربينات على البيئة البحرية بشكل كامل.
تم إجراء بعض الأبحاث حول كيفية تفاعل السدود مع مستويات المحيطات، وقد يكون لها تأثير سلبي مشابه للطاقة الكهرومائية.
تابع أيضًا: ما هي حملة معاً لتوفير الطاقة؟
تأثير انبعاثات المجالات الكهرومغناطيسية
يمكن أيضا أن تتسبب الانبعاثات الكهرومغناطيسية في تعطيل الحياة البحرية الحساسة، وكما قال زميلي عالم البيئة البحرية في PNNL، جيف وارد.
تراقب المنظمة كيفية تأثير EMFs على قدرة سمك السلمون الصغير على التعرف على الحيوانات المفترسة وتجنبها.
أو التأثير السلبي على سرطان Dungeness، لاكتشاف الروائح من خلال هوائياتهم الخاصة.
وهم يراقبون ما إذا كانت الكائنات البحرية تجذب الحياة البحرية بشكل عام أو تبعدها.
تكاليف بناء عالية
لا يمكن تجاهل حقيقة أن مشروع سوانسي باي تايدال لاجون المقترح في ويلز، المملكة المتحدة، يكلف 1.3 مليار جنيه إسترليني (1.67 مليار دولار)، وهذا يعتبر سعرا أوليا مرتفعا للغاية لقوة المد والجزر.
تبلغ تكلفة محطة سيهوا لتوليد الطاقة المدفوعة بحركة المد والجزر حوالي 560 مليون دولار، وتبلغ تكلفة لارانس 620 مليون فرنك في عام 1966.
وباستخدام آلة حاسبة للتحويل والتضخم عبر الإنترنت، فإن هذا يعادل تقريبا 940 مليون دولار في عام 2018.
ومن العيوب الأخرى للطاقة المدية، ما يلي:
- حدود الموقع.
- الشدة المتغيرة لموجات البحر.
هل لطاقة المد والجزر مستقبل؟
ندرك جميعا قوة الماء؛ سواء من الأنهار التي تجري أو المد والجزر في المحيطات، فإن كمية الطاقة التي يولدها مدهشة، وهذا يجعله مصدر طاقة وفير يمكن أن يساعدنا في تغيير طرقنا.
يتكون الكوكب من الماء بنسبة تصل إلى 71٪، حيث تتواجد 96.5٪ من هذا الماء في المحيطات، وبالتالي، فإنه مصدر للطاقة يجب أن نستغله.
مع تقدم التكنولوجيا وحاجتنا للانتقال إلى البيئة، تكتسب أهمية أكبر، فإن طاقة المد والجزر.
ستتبين أنها أقل من مصدر غير مستغل، لذلك، يجب أن تكون في حالة متى، وليس إذا!، وذلك عندما يتعلق الأمر بالطاقة المدية.
اقرا أيضًا: طريقة تجديد مركب الطاقة ATP
هذه كانت نبذة عن مميزات وعيوب الطاقة المدية، على الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع، إلا أن طاقة المد والجزر لديها القدرة على توليد الكهرباء في المستقبل، ومع ذلك، تشير التطورات التكنولوجية الحديثة إلى إمكانية خفض التكاليف الاقتصادية والبيئية إلى مستويات تنافسية.
