ما هي طاقة الأمواج؟
هي عبارة عن الطاقة الكهربائية المتولدة عن طريق تسخير الحركة لأعلى ولأسفل في أمواج المحيط، حيث تنتج هذه الطاقة عادةً عن طريق منصات التوربينات العائمة أو العوامات التي ترتفع وتنخفض مع الانتفاخات في الموجات، ومع ذلك يمكن أيضاً يمكن توليد قوة الأمواج من خلال استغلال التغيرات في ضغط الهواء التي تحدث في غرف التقاط الأمواج التي تواجه البحر أو التغيرات في ضغط الأمواج في قاع المحيط.
إمكانيات طاقة الأمواج
على الرغم من إمكانيات الطاقة الهائلة والكبيرة لقوة الأمواج فلا تزال هناك العديد من التحديات التقنية، حيث يعتبر تمويل البحث عادةً منخفضاً مقارنةً بتمويل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها من أشكال الطاقة المتجددة الداعمة، وبالتالي ف إن بعض عمليات التجريب والتحسينات باستخدام تصميمات مختلفة لمجمعات الطاقة الموجية لم يتم تطويرها بشكل جيد.
وتقع المناطق ذات الإمكانيات الأكبر لتطوير طاقة الأمواج في خطوط العرض مع أعلى الرياح (خطوط العرض 40 درجة – 60 درجة شمالاً وجنوباً) على الشواطئ الشرقية لمحيطات العالم (التي تحد الحواف الغربية للقارات)، فعلى سبيل المثال يقع أول مولد طاقة موجي تشغيلي في العالم قبالة ساحل (Aguçadora، البرتغال)، حيث ينتج هذا المولد ما يصل إلى 2.25 ميغاواط من ثلاثة أنابيب ضخمة مفصلية تطفو على سطح المحيط الأطلسي.
كما توجد ايضاً مولدات الطاقة الفردية عند وصلات الأنابيب، ويتم تنشيطها بواسطة حركة الموجة، وبالإضافة إلى ذلك توجد إمكانية كبيرة لأنظمة طاقة الأمواج في الجزر البريطانية وفي شمال غرب المحيط الهادئ للولايات المتحدة، كما أنه تتراوح تقديرات إمكانيات طاقة الأمواج السنوية على طول الجرف القاري لسواحل الولايات المتحدة بين 1170 و 2640 تيراواط في الساعة – أي ما يعادل 33-65 في المائة من الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة.
اقتصاديات تحويل طاقة الأمواج
تتمثل إحدى طرق تسخير طاقة الأمواج في ثني الموجات أو تركيزها في قناة ضيقة لزيادة حجمها وقوتها وتدوير التوربينات التي تولد الكهرباء، حيث يمكن أيضاً توجيه قوة الأمواج إلى حوض تجميع أو خزان، حيث يتدفق فيه الماء إلى التوربينات على ارتفاع منخفض، وهو على غرار الطريقة التي يعمل بها سد الطاقة الكهرومائية.
وهنا قد تختلف اقتصاديات تحويل طاقة أمواج المحيط اعتماداً على المنتج المتمثل بالكهرباء أو مياه الشرب والموقع، ولتوضيح ذلك يجب أن نضع في اعتبارنا الحالات التالية:
أولاً على سبيل المثال في (جزيرة لورد هاو في جنوب المحيط الهادئ)، حيث تبلغ تكلفة الطاقة الكهربائية هناك حوالي 45 سنتاً أمريكياً لكل كيلو واط / ساعة، وأيضاً ستكلف الكهرباء المنتجة عن طريق تحويل طاقة الأمواج حوالي 15 سنتاً / كيلوواط في الساعة، وبالتالي بالنسبة لمثل هذا التطبيق فإن تحويل طاقة الأمواج سيكون فعالاً للغاية من حيث التكلفة.
ثانياً على سبيل المثال في (سان دييغو، كاليفورنيا)، حيث تبلغ تكلفة الطاقة حوالي 13سنتاً / كيلوواط في الساعة، مما قد يجعل تكلفة تحويل طاقة الأمواج غير فعالة، ولإنتاج مياه الشرب فإن مضخة مكابي الموجية إلى جانب نظام التناضح العكسي ستنتج مياه صالحة للشرب بحوالي 1.10 دولار أمريكي لكل متر مكعب (265 جالون أمريكي)، وفي بعض الجزر النائية قد تبلغ تكلفة المياه الصالحة للشرب حوالي 4.00 دولارات للغالون الواحد، وعلى ساحل المملكة العربية السعودية على بحر العرب قد تبلغ تكلفة مياه الشرب 3.10 دولار للمتر المكعب، لذلك فإن بعض أنظمة تحلية المياه التي تعمل بالأمواج في هذه المواقع فعالة للغاية من حيث التكلفة.
لماذا نختار طاقة الأمواج؟
بشكل عام إن طاقة الأمواج هي مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية لها أصلها في الطاقة المتجددة المجانية التي يتم تلقيها باستمرار من الشمس، وتعد طاقة الأمواج أيضاً فريدة من نوعها لأنها الشكل الأكثر تركيزاً للطاقة المتجددة على وجه الأرض مع كثافة طاقة أعلى بكثير من طاقة الرياح والطاقة الشمسية ناهينا عن أنها أكثر قابلية للتنبؤ وثباتًا من الرياح أو الطاقة الشمسية، كما يمكن التنبؤ بها بدقة بحالات البحر قبل (48 إلى 72 ساعة)، بينما نادراً ما تتوفر توقعات دقيقة للرياح قبل أكثر من 5-7 ساعات.
كما تتشكل طاقة الأمواج عندما تتحرك الرياح فوق سطح المحيط، وحتى التموجات الصغيرة على سطح المحيط قد تمنح الرياح فرصة لتفريغ بعض طاقتها على الأمواج، وهذا ما يتسبب عادةً في زيادة حجم الأمواج مع تأثير الرياح عليها لمسافات طويلة، وكلما طالت مدة الرياح زادت قوة الأمواج، ونظراً إلى أن طاقة الأمواج يمكن أن تسافر لمئات بل وآلاف الكيلومترات دون فقدان للطاقة تقريباً فإنها ايضاً تعمل كخزان للطاقة تشحنه الرياح.
