ما هي طاقة المد والجزر؟.. وحسابات فلكية تميزها عن الشمس والرياح
الطاقة
ما هي طاقة المد والجزر؟ سؤال يفتح بابًا على أفق جديد في عالم الطاقة المتجددة، حيث تلتقي حركة الكون بقوة الأمواج لتولد كهرباء نظيفة لا تنضب.
فعلى عكس الوقود الأحفوري الذي يستهلك موارد الأرض المحدودة، تعتمد هذه التقنية على المد والجزر الناتجين عن جاذبية القمر والشمس ودوران الأرض حول محورها.
ووفق تعريف منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، فطاقة المد والجزر هي شكل من أشكال الطاقة النظيفة، وتُستخلص من الحركة الطبيعية لمدّ وجزر المحيطات الناتجة عن التفاعل الجاذبي بين الأرض والقمر والشمس.
وتتسبب هذه الظاهرة الطبيعية في ارتفاع وانخفاض المد والجزر بانتظام، إذ يمكن استغلال الطاقة الكامنة أو الحركية لمياه المحيطات وتحويلها إلى كهرباء متجددة مستدامة.
كيف تعمل طاقة المد والجزر؟
عند شرح كيف تعمل طاقة المد والجزر، يجب أولًا إدراك أن هذه القوى الطبيعية لن تتوقف إلّا في سيناريوهات كونية مستبعَد حدوثها أو تستغرق مليارات السنين، مثل انفجار الشمس أو ابتعاد القمر عن الأرض.
وحاليًا، تُطرح طاقة المد والجزر كونها أحد أكثر مصادر الطاقة المتجددة موثوقية، إذ تحكمها حسابات فلكية تجعل دورات المد والجزر متوقعة بدقّة لسنوات مقبلة، ويمنحها ذلك استقرارًا يفتقر إليه كل من الرياح والشمس الخاضعتين لتأثيرات الطقس.
وتقوم تقنيات توليد الكهرباء من ظاهرة المد والجزر على الطرق الآتية:
- السدود: كما في محطة رنس بفرنسا (1966)، حيث تُبنى عبر مصب خليج أو بحيرة، وتتحكم بواباتها في تدفّق المياه لدفع التوربينات خلال المد والجزر معًا، ورغم فعاليتها الكبيرة، فإنها قد تؤثّر في البيئة البحرية والملاحة.
- التوربينات: تشبه توربينات الرياح، لكنها تُثبت في قاع البحر في مناطق حيث تكون التيارات قوية، وبفضل كثافة المياه العالية، تستطيع إنتاج كهرباء أكبر من توربينات الرياح، لكنها تحتاج إلى تصميم قوي ومكلف.
- الحواجز: تعتمد على صف من التوربينات عمودية المحور مثبتة في قاع البحر، بحيث تدفعها حركة المياه لتوليد الكهرباء.
مزايا طاقة المد والجزر
يستعرض تقرير منصة الطاقة المتخصصة مزايا طاقة المد والجزر، كالتالي:
- كثافة الطاقة العالية: تتميز المياه بكثافة أعلى بنحو 800 مرة من الهواء، ما يسمح لتيارات المد والجزر بإنتاج كهرباء أكبر لكل وحدة مساحة مقارنة بالرياح أو الشمس.
- انخفاض الانبعاثات: إنتاج الكهرباء من المد والجزر لا يولّد أيّ انبعاثات مباشرة، لكن انبعاثات دورة حياتها تُقدَّر بما يتراوح من 15 إلى 23 غرامًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط/ساعة، ما يضعها على قدم المساواة مع طاقة الرياح.
- انخفاض التكلفة: بعد التركيب، تكون تكلفة الصيانة منخفضة، وتمثّل تكاليف التشغيل والصيانة جزءًا ضئيلًا من إجمالي نفقات دورة حياة طاقة المد والجزر.
- طول عمر البنية التحتية: يمكن أن يتجاوز عمر مرافق المد والجزر 100 عام .
- إمكان الدمج مع البنية البحرية القائمة: يمكن تركيبها بالقرب من المواني أو السواحل، ويحدّ ذلك من صعوبات انتشارها.
- استقرار شبكة الكهرباء: نظرًا لتكرار المد والجزر المتوقع، يمكن الاعتماد على هذه الطاقة لدعم الشبكة وتقليل الحاجة إلى الوقود الأحفوري.
ومع ذلك، فإن طاقة المد والجزر ليست خالية من التحديات، ومنها:
- ارتفاع تكاليف عمليات التركيب.
- التأثير البيئي المحتمل.
- القيود الجغرافية.
- معظم التقنيات ما زالت في مراحل التجريب.
- تعقيدات الربط بالشبكة.
- صعوبات الصيانة.
وبعد تعريف ما هي طاقة المد والجزر.. نُرشح لكم بعض مفاهيم الطاقة، ويمكن الاطّلاع عليها كاملةً عبر الضغط (هنا):
- ما هي الطاقة التناضحية؟ وما أبرز استعمالاتها؟
- ما هي المضخات الحرارية؟ وما أنواعها؟
- ما هي المحطات الحرارية؟ وما أنواعها؟
- ما هي غازات الدفيئة وما أكثرها شيوعًا؟
- محطات الكهرباء العاملة بالغاز المسال.. ما هي وما أهميتها؟
