Anonim

جزيرة الطاقة: فتح إمكانات المحيط كمصدر للطاقة المتجددة

بيئة

كايل شيرر

29 يناير 2008

5 صور

رسم جزيرة الطاقة

29 يناير 2008 في الوقت الذي كانت فيه الحكومات والشركات تستكشف النفط كمصدر للوقود في القرن التاسع عشر ، اقترح جاك ارسين دي أرسونفال مصدراً سائلاً آخر للطاقة - المحيط. ربما استغرق الأمر مائة عام ، لكن أفكاره بدأت تؤتي ثمارها أخيراً. يستخدم تحويل طاقة المحيطات الحرارية اختلاف درجة الحرارة بين المياه السطحية ومياه البحار العميقة لتوليد الكهرباء - وعلى الرغم من أن هذه التقنية لا تزيد عن 1 إلى 3٪ - إلا أن الباحثين يعتقدون أن محطة توليد الكهرباء OTEC يمكن أن تصل إلى 250 ميجاواط من الطاقة النظيفة ، أي ما يعادل طاقة واحدة ثامن محطة كبيرة للطاقة النووية ، أو ربع محطة توليد طاقة الوقود الأحفوري المتوسطة. يقوم المهندس المعماري والمهندس دومينيك ميخائيلز وابنه أليكس ، جنبا إلى جنب مع تريفور كوبر تشادويك من جامعة ساوثامبتون بتطوير المفهوم مع خطط لوضع النظرية على المحك على مقياس لم يسبق له مثيل من خلال بناء جزيرة طاقة عائمة سداسية من شأنها أن تسخر الطاقة من شركة OTEC. ، وكذلك من الرياح ، والتيارات البحرية ، والأمواج ، والشمس.

ويقدر مختبر الطاقة المتجددة الوطني الأمريكي أن البحار الاستوائية في العالم تستوعب ما يعادل 250 مليار برميل من الطاقة الشمسية يومياً. تستخدم شركة OTEC مياه سطحية دافئة لتبخير السوائل بنقطة غليان منخفضة ، وعادةً ما تكون الأمونيا أو البروبان ، وتضخ المياه الباردة من أعماق تصل إلى 1000 متر تحت السطح لإعادة تكثيف السائل. إن حركة السائل من خلال النظام تكفي لتزويد مولد توربيني بالطاقة باستمرار. إن الطبيعة التبسيطية للمحطة ، التي تتصرف على نحو يشبه محرك الاحتراق الداخلي العملاق ، تسمح لمحطات الطاقة الخاصة بـ OTEC أن تكون مكتفية ذاتيا إلى حد كبير. وبخلاف طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، التي لديها مخرجات متقلبة تتغير حسب الطقس والوقت من اليوم ، فإن انتظام درجات حرارة المحيطات وحركاتها يوفر مصدرًا أكثر استقرارًا وثباتًا للقوة.

ويسعى مشروع إنيرجي آيلاند إلى الحصول على مبلغ 25 مليون دولار أمريكي تم تقديمه عن طريق جائزة فيرجن ريتشارد برانسون ، التي تم منحها لأبحاث مسؤولة بيئيًا. تكنولوجيا OTEC هي شيء من الحلم الأخضر. ليس فقط أنها نظيفة ومتجددة ، ولكن كذلك المنتجات الثانوية. من خلال إخضاع البخار للتحليل الكهربي ، يمكن إنتاج كميات كبيرة من الهيدروجين ، مما يمهد الطريق لخلايا وقود الهيدروجين الأرخص. وباستخدام دورة مفتوحة OTEC - حيث تغلي الحاويات ذات الضغط المنخفض مياه البحر وتكثف البخار في مكان آخر بعد تمريرها عبر مولد توربو - يمكن إنشاء كميات كبيرة من المياه العذبة. كما تكتظ شركة "إنيرجي آيلاند" بجمعها مع جامعي الطاقة المتجددة الآخرين ، حيث توفر مصادر طاقة الرياح والأمواج والتيار والطاقة الشمسية ما مجموعه 73.75 ميغاوات.

ويقدر ميكائيلز أن الأمر سيستغرق سلسلة من 4 إلى 8 جزر للطاقة لتحقيق مستويات إنتاج محطة للطاقة النووية. لاستبدال الطاقة النووية بالكامل ، يقدر ميخائيل أن هناك حاجة إلى سلسلة من 3708 وحدة ، وتمتد على طول إجمالي يبلغ 1928 كيلومترًا ، ويستهلك مساحة إجمالية تبلغ 30 إلى 30 كيلومترًا تقريبًا. من أجل تحمل استهلاك الطاقة العالمي بأكمله ، استنادا إلى أرقام عام 2000 ، ستكون هناك حاجة إلى 971.5 من جزر الطاقة ، تحتل مساحة إجمالية قدرها 111 × 111 كيلومترًا - موضحة في موقع جزيرة الطاقة على أنها "نقطة طرف في المحيطات". يجب أن ينتشر ليكون فعالاً ، فموقعهم لا ينتهك العقارات القائمة على خلاف ذلك ، كما هو الحال مع محطات الطاقة الأرضية ، وبعض مزارع البيوإيثانول. يدعي ميكايليس أنه في مناطق معينة ، يمكن أن تساعد سلاسل جزر الطاقة في الحفاظ على البيئة ، من خلال مكافحة التآكل من ارتفاع منسوب مياه البحار المتوقع ، ودعم النظم الإيكولوجية للمياه العميقة وتربية الأحياء المائية ، وتبريد الدفيئات الزراعية.

جزيرة الطاقة ليست أول مشروع يصور OTEC كحل لأزمة الطاقة الأرضية والتلوث. الخطط السابقة للتكنولوجيا ، وأبرزها جون كرافن ، كانت توتوبية بشكل إيجابي. رأى كرافن OTEC ليس فقط كمصدر للطاقة والماء الرخيصين ، ولكن أيضا كطريقة لتسريع نمو المحاصيل ، و (لن تكون هناك طوباوية كاملة بدونها) ، وهو مزود لتكييف الهواء المجاني. في هذه الأثناء ، كان مشروع ويندوارد (Plan Windfall) خطة وضعتها مجموعة فلوريدا التي تضمنت تركيب محطة OTEC من أجل تقليل الأعاصير التي تدمر الساحل الشرقي بشكل روتيني.

ولكن في الوقت الذي استحوذت فيه شركة OTEC على خيال العلماء ، فإنها لم تحقق نجاحًا كبيرًا مع الحكومات. أنشأت الولايات المتحدة مختبر الطاقة الطبيعية لهيئة هاواي في عام 1974 ، بالنظر إلى تكاليف الكهرباء العالية للدولة ، وديناميكيات المياه المحيطة ، كأرضية اختبار مثالية لتكنولوجيا OTEC. لقد أثبتت NEL بنجاح محطة مغلقة تبلغ 250 كيلو واط في عام 1999 ، ولكن في النهاية تبخرت الأموال بشكل أسرع من المياه ، وحوّل الكونجرس الانتباه إلى مجالات أبحاث اقتصادية أكثر. وقال مدير الاختبار لويس فيجا ، إن OTEC يمكن أن يكون مجديا تجاريا ، لكنه يحتاج إلى "تمويل المريض" للوصول إلى تلك المرحلة.

الآن فقط ، مع ارتفاع أسعار النفط والتنبؤات الكارثية المتزايدة للاحترار العالمي ، يمكن أن تتلقى OTEC "تمويل المريض" اللازم للتقدم. يتم تقديم خطط لمصانع OTEC من قبل حكومات اليابان وتايوان والهند وجنوب أفريقيا والفلبين والولايات المتحدة ، والتي أقرت مؤخرًا مشروع قانون يمنح OTEC ، والبحوث الحالية للموجات المدية والأمواج ، 50 مليون دولار سنويًا خمس سنوات.

ومع ذلك ، فإن الإنطلاقة القادمة في أبحاث OTEC قد تأتي من القوات المسلحة. كانت الحكومة الأمريكية توجّه إداراتها المختلفة إلى التمويل واستخدام الطاقة المتجددة - في مثال يجب أن يعطي الديمقراطيين الصداع النصفي من الارتباك ، ويحصل خليج غوانتانامو على ربع قدرته من طاقة الرياح. بحلول عام 2025 ، سيزيد البنتاغون من استخدامه للطاقة المتجددة إلى 25٪ من طاقته الكلية. تخطط البحرية لبناء مرفق 8MW OTEC في عام 2009 ، بالقرب من جزيرة دييغو غارسيا في المحيط الهندي ، في حين أن الجيش يخطط لبناء منشأة OTEC في جزر مارشال في المحيط الهادئ.

وكما يقول موقع "إنرجي آيلاند" ، على الرغم من كونه عمره مائة عام ، فإن أوتك في مهدها. ولكن نظرا للاهتمام المتجدد ، والعديد من الفوائد المختلفة ، فمن المحتمل أن السنوات المائة القادمة من هذا المفهوم يمكن أن تغير بشكل عميق إدارة الطاقة والبيئة للأرض.

سوف يستهدف مفهوم جزيرة الطاقة المياه الاستوائية

رسم جزيرة الطاقة

هل ترغب في الحصول على تجربة قراءة أنظف وأسرع وخالية من الإعلانات؟
جرب أطلس بلاس الجديد. اشترك الآن مقابل 19 دولارًا أمريكيًا فقط في السنة.

موصى به اختيار المحرر