Language
Country/Area
No result found
ما وراء الأمواج: لماذا يمكن لأعمدة المياه المتذبذبة (OWCs) أن تحدث ثورة في مجال الطاقة المستقبلية.
مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة المتجددة، تظهر تقنية عمود الماء المتذبذب (OWC) تدريجياً إمكاناتها كنوع جديد من أجهزة تحويل طاقة الأمواج. يقوم الجهاز بتوليد الطاقة عن طريق استغلال اهتزازات مياه البحر الموجودة بداخله والتي تسببها أمواج المحيط. نظرًا لأن تأثير OWC على البيئة صغير نسبيًا مقارنة بأنظمة الطاقة الأخرى، فإن المزيد والمزيد من الشركات تعمل على تطوير نماذج OWC أكثر كفاءة.
يتكون جهاز عمود الماء المتذبذب من غرفة نصف مغمورة أو هيكل مجوف بفتحة في القاع متصلة بالمحيط. يتم الاحتفاظ بجيب هوائي فوق الغرفة. مع دفع الأمواج، يتحرك عمود الماء لأعلى ولأسفل مثل المكبس ، مما يدفع الهواء إلى داخل الغرفة. تدفق داخلي وخارجي.
تتسبب هذه الحركة المستمرة في تدفق الهواء في تدفق هواء عالي السرعة ثنائي الاتجاه، والذي يتم تحويله إلى طاقة من خلال نظام تحويل الطاقة (PTO). من الجدير بالذكر أن نظام PTO الخاص بشركة OWC يمكنه توليد الكهرباء بشكل مستمر أثناء حركة تدفق الهواء في الاتجاهين. تمنح هذه الميزة شركة OWC استقرارًا كبيرًا في توليد الطاقة.
التصميم
مكونات OWC الأساسية
نظام نقل الطاقة (PTO)
نظام PTO هو المكون الرئيسي الثاني لآلة OWC. وظيفتها الأساسية هي تحويل الطاقة الهوائية إلى شكل الطاقة المطلوب (مثل الصوت أو الكهرباء). يعد تصميم نظام PTO أمرًا بالغ الأهمية لكفاءة عمود الماء المتذبذب ويجب أن يكون قادرًا على تحويل تدفق الهواء داخل وخارج الغرفة إلى طاقة.
توربينات الآبار
تم تصميم توربين ويلز في أواخر سبعينيات القرن العشرين بواسطة البروفيسور آلان آرثر ويلز من جامعة كوينز بلفاست. وهو توربين ثنائي الاتجاه يستخدم جناحًا متماثلًا. تم تصميم التوربين بحيث لا يكون على اتصال مباشر مع المحيط، ولكن كفاءته تنخفض عند سرعات الهواء العالية لأن زاوية الهجوم العالية للجناح تزيد من السحب.
توربين هانا
تم اختراع توربين هانا في عام 2009 من قبل الناشط البيئي جون كلارك هانا كتحسين على تصميم توربين ويلز. يستخدم توربين هانا جناحين هوائيين غير متماثلين متتاليين. لا يقلل هذا التصميم من السحب فحسب، بل يزيد أيضًا من معامل الرفع، مما يجعل التوربين أقل عرضة للتوقف ويعزز عزم الدوران.التاريخ
ظهرت أقدم تطبيقات تقنية عمود الماء المتذبذب في العوامات المولدة للصوت، والتي تستخدم ضغط الهواء المتولد في غرفة لتشغيل نظام PTO لإنتاج الصوت. في عام 1885، أفادت مجلة "ساينتفك أمريكان" بوجود 34 من هذه العوامات لقياس الأعماق تعمل على طول ساحل الولايات المتحدة.في عام 1947، صمم القائد البحري الياباني يوشيو ماسودا عوامة ملاحية قادرة على توليد الكهرباء، مما يمثل انتقال تكنولوجيا السفن الملاحية إلى توليد الطاقة الكهربائية.
مشروع محطة الطاقة OWC الكبيرة
ليمبت، جزيرة آيلاي، اسكتلندا
افتتحت المحطة في عام 2001 وتحتوي على توربينات ويلز بقطر 2.6 متر قادرة على توليد 500 كيلو وات من الكهرباء.
موتريكو، إقليم الباسك
افتتحت المحطة في عام 2011 وهي مجهزة بـ 16 توربينًا من طراز Wells، قادرة على توليد حوالي 300 كيلو وات من الكهرباء في ظل الظروف المناسبة.
عوامة طاقة المحيط
يتم تطوير المشروع من قبل شركة OceanEnergy ومن المتوقع أن يبلغ إنتاج الطفو بالحجم الكامل حوالي 500 ميجاوات.
مارموك-أ-5
تم اختبار عوامة OWC، التي طورتها شركتا Oceantec وIDOM، على منصة Biscay Sea Energy في إقليم الباسك.التأثير البيئي
إن التأثير البيئي لتكنولوجيا عمود الماء المتذبذب محدود نسبيًا لأنها لا تحتوي على أجزاء متحركة في الماء، مما يقلل من المخاطر على الحياة البحرية. ومع ذلك، فإن التلوث الضوضائي الذي قد تسببه يعد أحد المخاوف الرئيسية في الوقت الحاضر.
ويقترح بعض الخبراء أن هذه التأثيرات السلبية يمكن الحد منها من خلال وضع أجهزة التحكم عن بعد في المياه بعيداً عن الساحل، وهو ما قد يسمح للأجهزة أيضاً بأداء أفضل.
يبدو أن تقنية عمود الماء المتذبذب قد أظهرت أنها يمكن أن تصبح حلاً مهمًا للطاقة في المستقبل، ولكن ما إذا كان من الممكن استخدامها على نطاق واسع حقًا يبقى أمرًا يتعين إثباته في المستقبل؟
