انرژی جزر و مد

نیروی جزر و مد نوعی از مولد های برق است که انرژی به دست آمده از جزر و مد را به طور عمده به برق تبدیل می کند.

اگرچه این انرژی هنوز به شکل فراگیر مورد استفاده قرار نگرفته است، اما به طور قطع انرژی جزر و مد پتانسیل تولید برق در آینده را دارد. الگوی جزر و مدی قابل پیش بینی تر از باد و خورشید است. در میان منابع انرژی‌ تجدید پذیر، استفاده از انرژی جزر و مد همواره با مشکل هزینه بالا روبرو است و از سوی دیگر وجود محدودیت هایی در مکان‌ هایی است که دارای جذر و مد شدید یا سرعت بالای جریان آب باشند. بنابراین این مشکلات در دسترس بودن این انرژی را محدود می کند. با این حال، بسیاری از پیشرفت های فن آوری اخیر، چه در زمینه طراحی (به عنوان مثال انرژی دینامیکی جزر و مد، تالاب های جزر و مدی) و هم فناوری توربین ها (به عنوان مثال توربین های محوری جدید، توربین های دارای جریان متقابل)، نشان می‌ دهد که کل برق تولیدی از انرژی جزر و مد ممکن است از آنچه تاکنون فرض می‌شد بسیار بیشتر باشد و ممکن است هزینه‌ های زیست ‌محیطی و اقتصادی آن هم در سطح رقابتی کاهش یابد.

از نظر تاریخی، آسیاب های جزر و مدی هم در اروپا و هم در سواحل اقیانوس اطلس آمریکای شمالی مورد استفاده قرار گرفته اند. آب ورودی در حوضچه های بزرگ نگهداری می شد، و با وقوع جزر و مد، آبگیر های آن چرخانده می شد که از نیروی مکانیکی تولید شده برای آسیاب کردن دانه ها استفاده می کردند. اولین استفاده از این انرژی مربوط به قرون وسطی یا حتی از زمان روم است. روند استفاده از آب در حال ریزش و چرخش توربین ها برای ایجاد برق در قرن نوزدهم در ایالات متحده و اروپا معرفی شد.

اولین نیروگاه جزر و مدی در مقیاس بزرگ جهان، نیروگاه جزر و مدی رانس (Rance Tidal) در فرانسه بود که در سال ۱۹۶۶ به بهره برداری رسید. نیروگاه مذکور بزرگترین نیروگاه جزر و مدی از نظر تولید تا زمان افتتاح نیروگاه جزر و مدی دریاچه سیوا (Sihwa Lake) در اوت ۲۰۱۱ در کره جنوبی بود. ایستگاه سیوا با استفاده از موانع دریایی و وجود ۱۰ توربین در آن به میزان ۲۵۴ مگاوات برق تولید می کند.

انرژی جزر و مد ۱

اصول علمی انرژی جزر و مدی

نیروی جزر و مد از جزر و مد های اقیانوسی زمین گرفته می شود. نیرو جزر و مد تغییرات دوره ای در جاذبه گرانشی است که توسط اجسام آسمانی ایجاد می شود. این نیرو ها حرکات یا جریان های مربوطه را در اقیانوس های جهان ایجاد می کنند. به دلیل گرانش زیاد در اقیانوس‌ ها، در سطح آب بر آمدگی هایی ایجاد می شود و در واقع این کار باعث افزایش موقتی سطح دریا می گردد. با چرخش زمین، این انبوه از آب اقیانوس با آب کم عمق مجاور خط ساحلی روبرو می شود و جزر و مد ایجاد می کند. این اتفاق به دلیل الگوی ثابت مدار ماه در اطراف زمین اتفاق می افتد. بزرگی و الگوی این حرکات، منعکس کننده موقعیت مکانی متغیر ماه و خورشید نسبت به زمین، تأثیر چرخش زمین و جغرافیای محلی ساحل و خط ساحلی است.

نیروی جزر و مد تنها فن آوری ای است که از ذات انرژی در خصوصیات مداری سیستم بین زمین و ماه و پس از آن تا حد کمتری در سیستم بین زمین و خورشید بهره می برد. انرژی های طبیعی دیگر که از فناوری بشر بهره برداری می شوند، به شکلی مستقیم یا غیرمستقیم از خورشید سرچشمه می گیرند. از جمله آن می توان به سوخت های فسیلی، برق معمولی، باد، سوخت های زیستی، موج و انرژی خورشیدی اشاره کرد. انرژی هسته ای از عناصر شکافت پذیر در ذخایر معدنی زمین استفاده می کند. در حالی که انرژی زمین گرمایی از گرمای داخلی زمین استفاده می کند، که ترکیبی از گرمای باقیمانده از تجمع سیاره ای (حدود ۲۰٪) و گرمای حاصل از فروپاشی رادیواکتیو (۸۰٪) است.

یک ژنراتور جزر و مد، انرژی جریان های جزر و مدی را به برق تبدیل می کند. تنوع بیشتر جزر و مد و سرعت جریان بالاتر جزر و مد می تواند به طور چشمگیری پتانسیل یک مکان را برای تولید برق  افزایش دهد.

از آنجا که جزر و مد در کره زمین در نهایت به دلیل تعامل گرانشی با ماه و خورشید و چرخش زمین است، قدرت جزر و مدی عملا غیر قابل تخریب است و به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر طبقه بندی می شود. حرکت جزر و مد باعث از بین رفتن انرژی مکانیکی در سیستم زمین و ماه می شود. در نتیجه آب از طریق محدودیت های طبیعی در اطراف سواحل به سمت خشکی ها پمپاژ می شود و متعاقباً از این طریق اتلاف انرژی رخ می دهد.

انرژی جزر و مد ۲