تقوم اليابان بإسقاط توربين عملاق في المحيط لتسخير طاقة "بلا حدود"

تقوم اليابان بإسقاط توربين عملاق في المحيط لتسخير طاقة "بلا حدود"

يوجد في أعماق الأمواج مصدر قوة لا مثيل له. للاستفادة من ذلك ، قام المهندسون اليابانيون ببناء لوياثان حقيقي ، وحش قادر على تحمل أقوى تيارات المحيطات لتحويل تدفقه إلى إمداد غير محدود من الكهرباء.

شركة Ishikawajima-Harima Heavy Industries - المعروفة الآن باسم شركة IHI - تعمل على تطوير التكنولوجيا منذ أكثر من عقد من الزمان ، بالشراكة مع منظمة تطوير الطاقة الجديدة والتكنولوجيا الصناعية (NEDO) في عام 2017 لوضع تصاميمها قيد الاختبار.

في فبراير ، اجتاز المشروع معلمًا رئيسيًا بإكمال اختبار ميداني ناجح لمدة ثلاث سنوات ونصف في المياه قبالة الساحل الجنوبي الغربي لليابان.

يُطلق على النموذج الأولي الذي يبلغ وزنه 330 طنًا اسم Kairyu ، وهي كلمة تُترجم بشكل أو بآخر إلى "تيار المحيط". يتكون هيكلها من جسم بطول 20 مترًا (66 قدمًا) محاطًا بزوج من الأسطوانات المتشابهة الحجم ، كل منها يحتوي على نظام لتوليد الطاقة متصل بشفرة توربينية بطول 11 مترًا.

عند ربط الجهاز بقاع المحيط بواسطة خط مرساة وكابلات طاقة ، يمكن للجهاز توجيه نفسه للعثور على الوضع الأكثر كفاءة لتوليد الطاقة من دفع تيار المياه العميقة ، وتوجيهها إلى شبكة.

تعتمد اليابان بشكل كبير على استيراد الوقود الأحفوري لتوليد قدر كبير من قوتها. مع تدهور المشاعر العامة تجاه الطاقة النووية في أعقاب كارثة فوكوشيما النووية عام 2011 ، فإن اليابان لديها الحافز لاستخدام براعتها التكنولوجية للاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة.

لسوء الحظ ، يوفر الأرخبيل الياباني الجبلي مجالًا صغيرًا للغابات الشاسعة من توربينات الرياح أو حقول الألواح الشمسية. مع وجود موقع بعيد عن البلدان المجاورة ، هناك أيضًا فرصة أقل لموازنة التقلبات في مصادر الطاقة المتجددة من خلال تجارة الطاقة.

الشيء الوحيد الذي تمتلكه الأمة هو مساحات شاسعة من المياه الساحلية. إلى الشرق ، يدور المحيط تحت قوة دوران شمال المحيط الهادئ.

عندما تلتقي الدائرة باليابان ، يتم توجيهها إلى تدفق قوي نسبيًا يسمى تيار كوروشيو.

تقدر IHI أنه إذا كان من الممكن تسخير الطاقة الموجودة في التيار ، فمن الممكن أن تولد حوالي 205 جيجاوات من الكهرباء ، وهي كمية تدعي أنها في نفس الملعب مثل توليد الطاقة الحالي في البلاد.

هذا المقدار الهائل من الإمكانات في حركات المحيط المضطربة هو أيضًا ما يجعل من الصعب جدًا استخدامه كمصدر للطاقة. تقع المياه الأسرع تدفقًا بالقرب من السطح ، وهو ما يحدث أيضًا حيث يمكن للأعاصير أن تدمر محطات الطاقة بسهولة.

تم تصميم Kairyu لتحليق حوالي 50 مترًا تحت الأمواج - حيث يطفو نحو السطح ، يوفر السحب الناتج عزم الدوران اللازم للتوربينات. تدور كل شفرة في اتجاه معاكس أيضًا ، مما يحافظ على استقرار الجهاز نسبيًا.

في تدفق من عقدين إلى أربع عقد (حوالي متر إلى مترين في الثانية) ، تم العثور على Kairyu لتكون قادرة على إنتاج ما مجموعه 100 كيلوواط من الطاقة.

وبالمقارنة مع متوسط ​​توربينات الرياح البحرية البالغ 3.6 ميغاواط ، فقد يبدو الأمر وكأنه شرارات صغيرة. ولكن مع النجاح الواضح في تحمل ما يمكن أن ترميه الطبيعة ، يمكن أن يكون لدى Kairyu قريبًا شقيق وحش يتأرجح 20 مترًا لتوليد 2 ميغاواط أكثر احترامًا.

إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها ، فقد نرى مزرعة من مولدات الطاقة تغذي الكهرباء في وقت ما في العقد القادم. ما إذا كان بإمكان Kairyu بالفعل توسيع نطاقه أم لا يمكن رؤيته.

على الرغم من الاهتمام الكبير بهذا الاحتياطي غير المستغل نسبيًا من الطاقة المتجددة ، فإن محاولات انتزاع الواط من المد والجزر والأمواج والتيارات في المحيط المفتوح تنتهي عادةً بالفشل. التكاليف الهندسية المرتفعة ، والقيود البيئية ، وقرب المناطق الساحلية من الشبكة ... يجب التغلب على جميع أنواع التحديات لرؤية مشاريع مثل هذه من خلال.

إذا تمكنت IHI Corp. من التغلب عليها ، فهناك  فوائد كبيرة الحجم يمكن جنيها ، حيث من المحتمل أن توفر طاقة المحيط في أي مكان ما بين 40 إلى 70 في المائة من احتياجات الطاقة في اليابان.

مع التقدم في علم المواد والفهم الأفضل للبيئة البحرية ، لا بد أن يتغلب شخص ما على مجموعة من المشاكل لتسخير إمدادات الطاقة الهائلة للمحيطات.