يسعى باحثون إلى تحقيق استفادة أكبر من طاقة المد والجزر في إسكتلندا عبر تجربة توربين في منطقة جزرية، هو الأعلى قدرة عالميًا في هذا المجال.

وأجرى باحثو جامعة "بليموث" تجربة على توربين شركة "أوربيتال مارين باور" الذي يحمل اسم "أوه 2" (02) Marine Power Orbital، في منطقة جزر أوركني؛ لفهم الطبيعة المعقدة للمحيطات عند تشغيل التوربين، وفق تقرير طالعته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وسيجري توظيف نتائج التجربة في أنظمة توليد طاقة المد والجزر في إسكتلندا وكل سواحل المملكة المتحدة، تزامنًا مع قفزة الطلب على الطاقة النظيفة، وزيادة ملحوظة في معدلات توليد الطاقة الشمسية والرياح.

وفي مطلع 2023، سجّلت مشروعات طاقة المد والجزر في إسكتلندا أداءً قياسيًا، إذ أعلنت مجموعة إس إيه إي رنيوابلز نجاح أول منشأة من نوعها في التقاط طاقة أمواج المد والجزر البحرية في توليد 50 غيغاواط/ساعة من الكهرباء على مدار عمرها الافتراضي، وهي أكبر من جميع مشروعات طاقة المد والجزر المماثلة حول العالم بنسبة 50%.

طاقة المد والجزر في إسكتلندا واعدة

في إطار البحث عن طاقة نظيفة، تجري تجارب لتعزيز توليد طاقة المد والجزر في إسكتلندا، خاصة أنها أكثر استقرارًا من المصدرين الأكثر انتشارًا عالميًا، وهما الشمس والرياح؛ كونهما مرتبطين بظروف الطقس المحيطة، وسعة بطاريات التخزين القصوى التي ما زالت محدودة رغم تطورها.

ورغم قدرة طاقة المد والجزر الهائلة، ما تزال أنظمتها تسير بخطى بطيئة، بسبب عدد من التحديات، منها أن التقنيات ما تزال في مراحل تجريبية، ما يرفع التكلفة، وحلول ربط الكهرباء المولدة مع الشبكات قيد العمل، ولا تُعرف حتى الآن كيفية التعامل في حال الأمواج المضطربة وغير المعروفة.

لذلك أجرى باحثو جامعة "بليموث"، وفريق من معهد "مارين بايولوجيكال"، وجامعة "هايلاندز آند أيلاندز"، التجربة على توربين "أوه 2"، لتحسين المعرفة بأنظمة طاقة المد والجزر في إسكتلندا، حسبما ذكر موقع "إنتريستينغ إنجينيرنغ".

ويُعد "أوه 2" أول توربين تجاري، تنتجه شركة "أوربيتال مارين إنرجي". ويبلغ طوله 74 مترًا، ولا يشبه هيكل التوربينات التقليدية التي تنزل على عمق تحت سطح المياه حيث يطفو على السطح.

ويشمل التوربين جزءًا دوارًا تحت سطح المياه بشفرتين، قطر الواحدة 20 مترًا، ولدى التوربين قدرة للتحكم حتى زاوية بدرجة 360، حتى تظل عمليات التشغيل آمنة حال تغير المد.

ونظرًا إلى قدرة التوليد الكبيرة التي تبلغ 2 ميغاواط، فإن التوربين يُعد أقوى توربين لطاقة المد والجزر عالميًا. وتكفي تلك الطاقة لنحو 2000 منزل، ومبادلة الكربون بنحو 2200 طن سنويًا.

حماية الكائنات البحرية

يسعى باحثون جامعيون، من وراء تجربة توربين توليد طاقة المد والجزر في إسكتلندا، إلى فهم كيفية تأثير تدفقات المد والجزر التي تزيد على 8 عقد (4 أمتار في الثانية) على الأداء.

ورسم الباحثون خرائط لتدفقات المد والجزر المعقدة على التوربين، وتأثير وجودها في توربينات المد والجزر الأخرى الموجودة في اتجاه مجرى النهر، باستعمال طائرات مسيرة (دون طيار)، وقوارب.

ونُشرت نتائج الدراسة في "ناتشر كومينيكيشن"، التي كان من أهمها أن ترتيب التوربينات في صف واحد يضمن توليد طاقة أكبر. كما ساعدت تلك النتائج فريق البحث في التخلص من الفجوة بين التوقعات عبر أساليب المحاكاة على أجهزة الكمبيوتر والملاحظات المُجمعة من مواقع محددة.

وأكدت تجربة باحثي إسكتلندا نتائج دراسة سابقة أشارت إلى أن توربينات طاقة المد والجزر توفّر مساحات للكائنات البحرية للبحث عن طعامها؛ لذلك نصحت بعدم تكديس تلك التوربينات في المشروعات، لتحافظ على البيئة البحرية.

وبدأت مشروعات طاقة المد والجزر بالظهور تدريجيًا في بعض الدول الأوروبية، مثل المملكة المتحدة وإسبانيا والبرتغال والدنمارك وإيطاليا والبرتغال، لكن معدل انتشارها ما يزال ضعيفًا. كما بدأت أستراليا والصين والولايات المتحدة تطوير نماذج منها ضمن إطار مشروعات طاقة الرياح البحرية.

وأشارت بعض التوقعات إلى قدرات عالية مستقبلية لهذا النوع من الطاقة المستقر، لكنه ما يزال مغلفًا بالغموض والتكلفة المرتفعة.

ومن هذه التقديرات أنها تستطيع توفير 66% من الكهرباء في الولايات المتحدة، حال التوسع في مثل هذا النوع من المشروعات حول سواحل أميركا الممتدة، وفقًا لتقديرات إدارة معلومات الطاقة الأميركية، التي طالعتها منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..