طرح تحقیقاتی بریتانیا بر روی قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان

محققان بریتانیایی قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان را برای تولید انرژی پاک و پایدار از حرکت آب‌های اقیانوسی مورد بررسی قرار دادند.

به گزارش تک‌ناک، محققان دانشگاه پلیموث در بریتانیا بررسی‌های گسترده‌ای را در اطراف توربین جزر و مدی O2 شرکت Orbital Marine Power، که قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان است و در جزایر اورکنی اسکاتلند قرار دارد، انجام دادند تا شرایط پیچیده اقیانوسی که این توربین‌ها در آن کار می‌کنند را درک نمایند.

یافته‌های این مطالعه به تیم تحقیقاتی کمک خواهد کرد تا سیستم‌های برداشت انرژی جزر و مدی آینده را در طول ساحل بریتانیا برنامه‌ریزی و مستقر کنند.

با تقاضای رو به رشد برای منابع انرژی پاک‌تر، نصب‌های انرژی بادی و خورشیدی به شدت افزایش یافته است. با وجود این، هر دو سیستم اگرچه به طور گسترده قابل استفاده می‌باشند، اما بسیار غیرقابل پیش‌بینی نیز هستند.

تغییر در سرعت باد یا پوشش ابری زیاد در یک روز خاص می‌تواند به طور چشمگیری خروجی انرژی از این تأسیسات را کاهش دهد.

در مقابل، انرژی برداشت شده از جزر و مد بسیار منظم و قابل پیش‌بینی است، اما اجرای سیستم‌های انرژی جزر و مدی کند بوده و با چالش‌های متعددی مواجه است.

این فناوری در مرحله آزمایشی است و هزینه‌های بالای مقیاس‌پذیری دارد. راه‌حل‌ها برای اتصال انرژی جزر و مدی به شبکه هنوز در دست بررسی می‌باشد. در عین حال، عملکرد در جریان‌های متلاطم هنوز ناشناخته است.

بنابراین محققان دانشگاه پلیموث و تیم‌هایی از انجمن زیست‌شناسی دریایی (MBA) و دانشگاه جزایر هایلند و شتلند (UHI) بررسی‌های گسترده‌ای را در اطراف توربین جزر و مدی O2 انجام دادند تا درک محققان از سیستم‌های انرژی جزر و مدی را بهبود بخشند.

توربین O2 اوربیتال

توربین O2 که در منطقه Fall of Warness نزدیک جزایر اورکنی لنگر انداخته است، اولین توربین جزر و مدی تجاری شرکت Orbital Marine Energy  است.

این سازه 74 متری (242 فوت) شبیه توربین‌های جزر و مدی معمولی نیست و روی سطح آب شناور می‌باشد.

در زیر سطح آب دو روتور با قطر تیغه 20 متر (65 فوت) و قابلیت کنترل پیچش 360 درجه قرار دارند تا عملیات ایمن را بدون نیاز به چرخش پلتفرم هنگام تغییر جزر و مد تضمین کنند.

با خروجی 2 مگاوات، این توربین قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان است. این توربین به اندازه کافی انرژی تولید می‌کند تا انرژی 2000 خانه در بریتانیا را تأمین و هر ساله 2200 تن دی‌اکسید کربن را جبران نماید.

محققان مشتاق بودند تا درک کنند که جریان‌های جزر و مدی با سرعت بیش از هشت گره (چهار متر بر ثانیه، نه مایل در ساعت) چگونه بر عملکرد توربین O2 تأثیر می‌گذارد.

با استفاده از پهپادهای هوایی و قایق‌ها، محققان جریان‌های پیچیده جزر و مدی که توربین با آنها مواجه است و تأثیر حضور آن بر سایر توربین‌های جزر و مدی که در پایین‌دست قرار دارند را نقشه‌برداری کردند.

اگر قرار باشد توربین‌های جزر و مدی در یک آرایه برای تولید خروجی انرژی بیشتر مستقر شوند، محققان به بینش‌هایی در مورد محل بهینه قرارگیری آنها دست یافتند.

این اندازه‌گیری‌های واقعی به تیم تحقیقاتی کمک کرد تا فاصله بین پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و مشاهدات در مناطق خاص را کاهش دهند.

جالب است که در یک مطالعه قبلی، تیم تحقیقاتی به این نتیجه رسید که بیداری توربین یک نقطه تغذیه مناسب برای پرندگان دریایی ایجاد می‌کند. با قرار ندادن توربین‌ها به صورت خیلی نزدیک در آرایه، محققان بیان می‌کنند که زیرساخت‌های انرژی همچنین حرکت حیوانات دریایی را نیز امکان‌پذیر می‌کند.

شان فریزر، دانشمند ارشد در UHI شتلند، در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «این مطالعه مزایای ترکیب تخصص علمی و استفاده از فناوری‌های جدید را نشان می‌دهد تا پیشرفت‌های قابل توجهی در درک محیط‌های جزر و مدی پویا حاصل شود.»

وی تصریح کرد: «با توسعه بیشتر زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر دریایی در منطقه هایلند و جزایر که به احتمال زیاد در آینده نزدیک رخ خواهد داد، این کار برای صنایع و جوامع محلی بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد.»

یافته‌های تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.