انرژی دریایی

انرژی دریایی (Marine Energy) به انرژی حاصل از امواج اقیانوس ها، جزر و مد، شوری و اختلاف دمای آب اقیانوس ها و دریا ها اطلاق می شود. حرکت آب در اقیانوس های جهان ذخیره وسیعی از انرژی جنبشی یا انرژی برای ایجاد حرکت را به وجود می آورد. برای تولید برق در منازل، حمل و نقل و صنایع می توان از بعضی از انواع انرژی استفاده کرد.

اصطلاح انرژی دریایی شامل نیروی امواج یعنی نیروی حاصل از امواج سطح دریا ها و قدرت جزر و مد می باشد. به بیان دیگر از انرژی جنبشی آب در حال حرکت نیرو می گیرند. قدرت باد دریایی نوعی انرژی های دریایی نیست، زیرا حتی اگر توربین های بادی روی آب قرار بگیرند نیز انرژی باد های دریایی از باد حاصل می شود.

اقیانوس ها انرژی فوق العاده ای دارند به طوری که انرژی اقیانوس ها این پتانسیل را دارد که بتواند مقدار قابل توجهی از انرژی تجدید پذیر را در سرتاسر جهان فراهم کند.

انرژی دریایی ۱

انواع اشکال انرژی دریایی

انرژی های تجدید پذیر

اقیانوس ها به صورت امواج سطح آب، جریان سیال، شوری آب و اختلاف حرارتی، منبعی بزرگ و عمدتاً استفاده نشده از انرژی را به وجود می آورند.

توسعه انرژی های دریایی و هیدروکینتیک (MHK) در ایالات متحده و آب های بین المللی شامل پروژه هایی با استفاده از دستگاه های زیر است:

• مبدل های موج در مناطق باز ساحلی که این امواج دارای انرژی قابل توجه می باشند.
• توربین های جزر و مدی که در مناطق ساحلی و رودخانه ای قرار دارند.
• توربین های در جریان که در رودخانه های پر سرعت قرار می گیرند.
• توربین های جریان اقیانوسی در مناطق دارای جریان های دریایی قوی کاشته می شوند.
• مبدل های انرژی حرارتی اقیانوسی که در آب های عمیق گرمسیری گذاشته شده اند.

انرژی دریایی ۲

نیروی جریان های دریایی

جریان های قوی اقیانوس از ترکیبی از دمای آب، باد، شوری آب، حرارت و چرخش زمین ایجاد می شوند. خورشید به عنوان نیروی محرک اصلی عمل می کند و باعث ایجاد وزش باد و اختلاف دما می شود. از آنجا که نوسانات سرعت و جریان سیال در اقیانوس ها بسیار اندک است و هیچ تغییر جهتی در آن وجود ندارد، جریان های اقیانوسی ممکن است گزینه های مناسبی برای استقرار دستگاه های استخراج انرژی مانند توربین ها باشند.

جریان های اقیانوسی در تعیین آب و هوا در بسیاری از مناطق جهان مؤثر است. در حالی که در مورد اثرات از بین بردن انرژی سیال اقیانوس ها اطلاعات کمی وجود دارد، با این وجود اثرات استخراج انرژی سیال در برخی مناطق ممکن است نگرانی مهمی برای محیط زیست به وجود آورد.

نیروی اسمزی

در دهانه رودخانه هایی که آب شیرین با آب شور مخلوط می شوند، انرژی حاصل از اختلاف در میزان نمک موجود در آب را می توان با استفاده از فرآیند اسمز معکوس با فشار کم و فن آوری مناسب با آن به کار برد. سیستم دیگر مبتنی بر استفاده از چگالی کمتر آب شیرین و جداسازی آن از طریق یک توربین غوطه ور در آب دریا است و سیستم دیگر نیز مربوط به واکنش های الکتروشیمیایی است که این روش امروزه در حال توسعه است.

انرژی حرارتی اقیانوس

آب اقیانوس ها معمولاً در سطح رویی آب دارای دمای بالاتر است زیرا توسط نور مستقیم خورشید حرارت آن افزایش می یابد. در حالی که نور خورشید نمی تواند تا اعماق بیشتری از آب نفوذ کند. بنابراین اعماق آب سردتر است و دمای آب از سطح تا اعماق آن در تغییر است. این تغییرات در آب های گرمسیری بزرگترین مقدار را داراست و این موضوع استفاده از این فناوری را در مکان های آبی کاربردی تر می کند. اغلب ممکن است برای حرکت توربین ها که باعث تولید الکتریسیته می شوند یا در فرآیند نمک زدایی آب، مایعات تبخیر شوند. سیستم ها ممکن است از این لحاظ به صورت چرخه باز، چرخه بسته یا ترکیبی باشند.

نیروی جزر و مد

انرژی حاصل از جابجایی توده های آب، یک نوع محبوب از تولید انرژی برق آبی است. تولید برق از انرژی جزر و مد شامل سه شکل اصلی است : نیروی جریان های جزر و مدی ، نیروی سد جزر و مد و قدرت دینامیکی جزر و مد.

انرژی دریایی ۳

نیروی امواج

انرژی خورشیدی در اتمسفر، تفاوت دما ایجاد می کند و منجر به تولید باد می شود. تعامل بین باد و سطح آب، موج هایی ایجاد می کند که هرگاه فاصله بیشتری بین آنها وجود داشته باشد، ابعاد آنها بزرگتر هستند. پتانسیل انرژی امواج در هر دو نیمکره ی زمین در سواحل غربی با زاویه ی ۳۰ تا ۶۰ درجه عرض جغرافیایی، به دلیل جهت جهانی باد، بزرگترین مقدار است.

انرژی دریایی ۴

انرژی های تجدید ناپذیر

نفت و گاز طبیعی در زیر کف اقیانوس نیز گاهی نوعی انرژی اقیانوسی یا دریایی در نظر گرفته می شوند. یک مهندس اقیانوس تمام مراحل کشف، استخراج و تحویل نفت دریایی (از طریق تانکر های نفتی و خطوط لوله) را مدیریت می کند که یک کار پیچیده و بسیار سخت است. همچنین این کار از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا از دیگر وظایف آنها توسعه روش های جدید برای محافظت از حیوانات وحشی دریایی و مناطق ساحلی در برابر عوارض جانبی نامطلوب استخراج نفت دریایی است.