ما هي مميزات وعيوب الطاقة المدية

ما هي مزايا وعيوب طاقة المد والجزر؟ الطاقة مطلوبة لتطور أشكال الحياة على الأرض، ولكن الكثير من الطاقة التي نستخدمها اليوم يتم الحصول عليها من مصادر غير متجددة.

هذا يعني أنه لا يمكن تجديده بعد الاستخدام. اتبع المقالة لمعرفة المزيد عن إيجابيات وسلبيات طاقة المد والجزر.

ما هي المد والجزر؟

تتسبب قوى الجاذبية للشمس والقمر جنبًا إلى جنب مع دوران الأرض في ارتفاع وانخفاض مستويات سطح البحر بالتناوب.

في مكان معين، يحدث هذا عادةً مرتين في اليوم القمري، ويسمى ارتفاع مستوى سطح البحر بالمد العالي ويسمى السقوط بالمد والجزر المنخفض.

عندما يكون حقلا الجاذبية للأرض والقمر في خط مستقيم، تصبح تأثيرات هذين الحقلين قوية جدًا.

كما يتسبب في تدفق ملايين الجالونات من المياه إلى الشاطئ، مما يتسبب في حدوث فيضانات.

وبالمثل، تصبح تأثيرات هذه الحقول ضعيفة عندما تكون مجالات الجاذبية للقمر والأرض متعامدة مع بعضها البعض.

يؤدي هذا إلى تدفق المياه بعيدًا عن الشاطئ، مما يؤدي إلى انخفاض المد.

عندما يكون القمر محاذيًا تمامًا للأرض والشمس، تصبح قوة جاذبية الشمس أقوى بكثير، ويكون القمر على الأرض أقوى بكثير ويكون المد أعلى من ذلك بكثير.

يكون المد والجزر أقل بكثير خلال كل دورة من دورات المد والجزر وتحدث هذه الحالة خلال مراحل اكتمال القمر أو القمر الجديد وتعرف هذه المد والجزر باسم المد والجزر الربيعي.

وبالمثل، يحدث وضع المد والجزر مرة أخرى عندما يتلاشى سحب جاذبية القمر والشمس ضد بعضهما البعض.

ينتج عن هذا فرق أقل بين المد والجزر المنخفض بسبب حركة السحب الصغيرة على مياه البحر.

مما يؤدي إلى ضعف المد والجزر، وتسمى هذه المد والجزر الضعيفة بالمد والجزر، وتحدث المد والجزر خلال فترة ربع القمر.

انظر أيضًا: معلومات غير معروفة حول الطاقة المتجددة

ما هي طاقة المد والجزر؟

المد والجزر ظاهرة منتظمة يمكن توقعها قبل شهور وسنوات، ولهذا السبب تأتي الطاقة من هذه الحركة الواسعة للمياه.

يمكن أيضًا تسخيرها وتحويلها إلى شكل من أشكال الطاقة القابلة للاستخدام، وتسمى الطاقة المشتقة من صعود وهبوط المد والجزر طاقة المد والجزر.

يتم بناء سدود المد والجزر من خلال فتحة ضيقة في البحر حيث تتساقط المياه في السد مع ارتفاع مستوى سطح البحر.

وهذا بدوره يحرك ريش التوربينات الملحقة بفتحة السد مما ينتج عنه توليد الكهرباء.

كيف يمكن توليد الطاقة الكهربائية من طاقة المد والجزر؟

مع قوة المد والجزر، يتم توليد الطاقة من جاذبية القمر والشمس، والتي تسحب الماء إلى أعلى.

نظرًا لأن دوران الأرض وجاذبيتها يسحبان الماء إلى الأسفل، فإن المد والجزر ينحسر ويتدفق.

إن حركة الماء عن طريق تغيير المد والجزر هي شكل طبيعي من أشكال الطاقة الحركية.

كل ما يتطلبه الأمر هو مولد بخار، أو توربينات مدية، أو تكنولوجيا طاقة المد والجزر الديناميكية الأكثر ابتكارًا (DTP) لتحويل الطاقة الحركية إلى كهرباء.

وصممت الشركة الهندسية SIMEC Atlantis مؤخرًا أكبر توربين مد والجزر في العالم، قادرًا على توليد المزيد من الطاقة بتكاليف تشغيل وصيانة أقل.

ومع ذلك، فإن المد والجزر ليست في الوقت الحالي أرخص أشكال الطاقة المتجددة، والتأثير الحقيقي لقوة المد والجزر على البيئة لم يتم فهمه بالكامل بعد.

ما هي فوائد طاقة المد والجزر؟

هناك العديد من الفوائد لقوة المد والجزر (أو قوة المد والجزر)، بما في ذلك ما يلي:

نظيفة وصغيرة الحجم

تعتبر طاقة المد والجزر مصدرًا معروفًا للطاقة الخضراء، على الأقل من حيث انبعاثات الغازات الضارة الصفرية، ولا تشغل مساحة كبيرة.

أكبر مشروع للمد والجزر في العالم هو محطة طاقة المد والجزر في بحيرة سيهوا في كوريا الجنوبية بقدرة مركبة تبلغ 254 ميجاوات.

كان من السهل أيضًا إضافة المشروع، الذي تأسس في عام 2011، إلى سد يبلغ طوله 12.5 كيلومترًا قيد الإنشاء.

أداء متواصل يمكن التنبؤ به

ميزة أخرى لقوة المد والجزر هي أنه يمكن التنبؤ بها ولن تتوقف قوى الجاذبية للأجرام السماوية في أي وقت قريب.

نظرًا لأن المد والجزر دوري، فمن الأسهل على المهندسين تصميم أنظمة فعالة بدلاً من التنبؤ بموعد هبوب الرياح أو متى ستشرق الشمس.

طول عمر المعدات

يمكن أن تدوم محطات توليد الطاقة من المد والجزر لفترة أطول بكثير من مزارع الرياح أو الطاقة الشمسية، حوالي أربعة أضعاف طولها.

حواجز المد والجزر هي هياكل خرسانية طويلة يتم بناؤها عادة فوق مصبات الأنهار.

تحتوي السدود أيضًا على أنفاق بطولها تحتوي على توربينات يتم تشغيلها عندما يتدفق الماء عبر السدود من جانب إلى الجانب الآخر.

يقال إن هذه الهياكل الشبيهة بالسدود يبلغ عمرها حوالي 100 عام، وبالتالي فإن العمر الأطول لقوة المد والجزر يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

تشمل الفوائد الأخرى لطاقة المد والجزر ما يلي:

• صديق للبيئة.
• كثافة طاقة عالية.
• تكاليف تشغيل وصيانة منخفضة.
• مصدر طاقة لا ينضب.

ما هي عيوب طاقة المد والجزر؟

هناك أيضًا بعض العيوب المرتبطة بطاقة المد والجزر، وهي:

نقص البحث

في حين أن التأثيرات الحقيقية لسدود المد والجزر والتوربينات على البيئة البحرية لم يتم استكشافها بالكامل بعد.

تم إجراء بعض الأبحاث حول كيفية تعامل السدود مع مستويات سطح البحر ويمكن أن يكون لها تأثيرات سلبية مماثلة للطاقة الكهرومائية.

اقرأ أيضًا: ما المقصود معًا لتوفير الطاقة؟

تأثير انبعاث المجالات الكهرومغناطيسية

قال جيف وارد، عالم البيئة البحرية في PNNL، إن الانبعاثات الكهرومغناطيسية يمكن أن تعطل أيضًا الحياة البحرية الحساسة.

ترصد المنظمة كيفية تأثير المجالات الكهرومغناطيسية على قدرة سلمون كوهو الصغير على التعرف على الحيوانات المفترسة والتهرب منها.

أو التأثير السلبي على Dungeness Crabs في اكتشاف الروائح من خلال قرون الاستشعار الخاصة بهم.

كما أنهم يرصدون ما إذا كانت الكائنات البحرية تنجذب أو تنفر من الحياة البحرية بشكل عام.

تكاليف بناء عالية

حقيقة أن قوة المد والجزر تحمل واحدة من أكثر الجوائز الأولية قيمة أمر لا مفر منه في مشروع Swansea Bay Tidal Lagoon المقترح بقيمة 1.3 مليار جنيه إسترليني (1.67 مليار دولار) في ويلز، المملكة المتحدة.

كلفت محطة توليد الطاقة من المد والجزر في بحيرة سيهوا حوالي 560 مليون دولار في عام 1966 ولارانس 620 مليون فرنك.

باستخدام حاسبة التحويل والتضخم عبر الإنترنت، فإن هذا يعادل حوالي 940 مليون دولار في عام 2018.

تشمل العيوب الأخرى لطاقة المد والجزر ما يلي:

• حدود الموقع.
• شدة أمواج البحر المتغيرة.

هل لطاقة المد والجزر مستقبل؟

كلنا نعرف قوة الماء. من الأنهار إلى المد والجزر في المحيطات، فإن كمية الطاقة التي تولدها مذهلة، وهذا بحد ذاته مصدر غني للطاقة يمكن أن يساعدنا في تغيير عاداتنا.

يتكون الكوكب من 71٪ من المياه، منها 96.5٪ في المحيطات، لذا فهو بلا شك مصدر للطاقة يجب أن نستخدمه.

مع تقدم التكنولوجيا وتزايد الحاجة إلى اختراق البيئة، تزداد أهمية طاقة المد والجزر.

سيثبت أنه أقل من مورد غير مستغل، لذلك يجب أن يكون الأمر مسألة وقت، وليس إذا! عندما يتعلق الأمر بالطاقة المد والجزر.

اقرأ أيضًا: كيفية تجديد مجمع طاقة ATP

كانت هذه نظرة عامة موجزة على إيجابيات وسلبيات طاقة المد والجزر، وعلى الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع، إلا أن طاقة المد والجزر لديها الإمكانيات نظرًا للتطورات التكنولوجية الحديثة التي تشير إلى إمكانية تخفيض التكاليف الاقتصادية والبيئية إلى مستويات تنافسية لتوليد الكهرباء في المستقبل.