پتانسیل انرژی موج و جزر و مد برای متحول کردن منابع انرژی تجدیدپذیر توجه قابل توجهی را در بخش تحقیقات انرژی و انرژی و خدمات آب و برق به خود جلب کرده است. این خوشه موضوعی مکانیک، اثرات زیست محیطی، و تحولات جاری در انرژی امواج و جزر و مد را بررسی می کند.
مکانیک انرژی موج و جزر و مد
انرژی موج و جزر و مد که به عنوان انرژی دریایی نیز شناخته می شود، از حرکت اقیانوس ها به دست می آید. این نوعی انرژی تجدیدپذیر است که از نیروی امواج، جزر و مد و جریان ها برای تولید برق استفاده می کند. تکنیک های اصلی برای مهار امواج و انرژی جزر و مدی شامل مبدل های انرژی موج، سیستم های جریان جزر و مدی و فناوری های محدوده جزر و مدی است.
مبدل های انرژی امواج
مبدل های انرژی موج برای جذب انرژی جنبشی و پتانسیل امواج اقیانوس طراحی شده اند. این دستگاه‌ها معمولاً در نزدیکی خط ساحلی قرار می‌گیرند و از حرکت امواج برای به حرکت درآوردن پمپ‌های هیدرولیک، تولید برق یا تحت فشار قرار دادن آب برای تولید برق استفاده می‌کنند.
سیستم های جریان جزر و مدی
سیستم های جریان جزر و مدی از انرژی جنبشی آب در حال حرکت برای تولید برق استفاده می کنند. توربین ها در بستر دریا نصب می شوند و با جریان جزر و مد به داخل و خارج، توربین ها می چرخند و انرژی آب در حال حرکت را به نیروی الکتریکی تبدیل می کنند.
فناوری های محدوده جزر و مدی
فناوری‌های محدوده جزر و مدی از اختلاف انرژی پتانسیل بین جزر و مد بالا و پایین استفاده می‌کنند. این امر با استفاده از سیستم‌های رگبار که آب را در طول جزر و مد جذب می‌کند و در طول جزر و مد از طریق توربین‌ها رها می‌کند تا برق تولید کند، به دست می‌آید.
تأثیر محیطی انرژی موج و جزر و مد
انرژی موج و جزر و مد در مقایسه با منابع انرژی سنتی مزایای زیست محیطی متعددی دارد. این موارد شامل حداقل انتشار گازهای گلخانه ای، کاهش اتکا به سوخت های فسیلی محدود، و تاثیر بصری کمتر در مقایسه با نیروگاه های بادی خشکی یا تاسیسات خورشیدی است. با این حال، نگرانی های زیست محیطی بالقوه ای نیز وجود دارد، مانند تأثیر بر اکوسیستم های دریایی و الگوهای مهاجرت حیوانات دریایی. کاهش این نگرانی ها تمرکز اصلی تحقیق و توسعه مداوم در این زمینه است.
تحقیق و توسعه فعلی
تحقیق و توسعه در انرژی موج و جزر و مد با هدف بهبود کارایی، قابلیت اطمینان و سازگاری با محیط زیست سیستم های انرژی دریایی انجام می شود. این شامل پیشرفت‌هایی در طراحی دستگاه، مواد و استراتژی‌های استقرار است. علاوه بر این، تحقیقات بر پایش زیست‌محیطی و ارزیابی‌های تاثیر متمرکز است تا از ادغام پایدار انرژی موج و جزر و مد در چشم‌انداز انرژی گسترده‌تر اطمینان حاصل شود.
چالش ها و فرصت ها
بخش انرژی موج و جزر و مد با چالش‌های مرتبط با پیچیدگی فن‌آوری، هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه بالا و اثرات بالقوه زیست‌محیطی مواجه است. با این حال، فرصت‌های قابل توجهی برای رشد وجود دارد، به خصوص که تقاضا برای منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر همچنان در حال افزایش است. همانطور که صنعت به بلوغ می رسد، انتظار می رود پیشرفت در فن آوری و چارچوب های سیاست منجر به پذیرش گسترده انرژی امواج و جزر و مد شود.