اقرأ في هذا المقال
بشكل عام تعد طاقة المد والجزر حالياً واحدة من أهم وأكثر أشكال الطاقة البحرية المتجددة تفضيلاً؛ نظراً لأصولها في قوى توليد المد ويمكن التنبؤ بها، وهذا الشي هو على النقيض من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل طاقة الرياح وطاقة الأمواج والطاقة الشمسية.
ما هي طاقة المد والجزر؟
هي عبارة عن شكل من أشكال الطاقة الكهرومائية التي تعمل على تحويل الطاقة، والتي يتم الحصول عليها من المد والجزر إلى أشكال مفيدة من الطاقة مثل: الكهرباء، حيث يتم إنشاء حركة المد والجزر هذه عادةً من خلال تأثير الجاذبية للقمر والشمس على الأرض، مما قد يتسبب في حركة دورية للبحار، كما تتمثل إحدى نقاط القوة في تسخير الطاقة من نطاقات المد والجزر وتيارات المد على أشكال أخرى من الطاقة المتجددة في أن العملية يمكن التنبؤ بها تماماً.
مبدأ عمل طاقة المد والجزر
إن قوة المد والجزر مأخوذة من اختلافات دورية في الجاذبية التي تمارسها الأجرام السماوية، حيث تخلق هذه القوى حركات أو مجموعة تيارات مقابلة في محيطات العالم، وبسبب الجاذبية القوية للمحيطات يحدث انتفاخ في منسوب المياه، مما يؤدي إلى زيادة مؤقتة في مستوى سطح البحر.
ومع دوران الأرض يلتقي هذا الانتفاخ من مياه المحيط بالمياه الضحلة المجاورة للخط الساحلي ويخلق مداً، ويحدث هذا الحدث بطريقة ثابتة بسبب النمط الثابت لمدار القمر حول الأرض، ويعكس حجم وشخصية هذه الحركة المواقف المتغيرة للقمر والشمس بالنسبة إلى الأرض.
ما هي طرق توليد الطاقة من طاقة المد والجزر؟
مولد تيار المد والجزر
تستفيد مولدات تيار المد والجزر من الطاقة الحركية لنقل المياه إلى توربينات الطاقة بطريقة مشابهة لتوربينات الرياح التي تستخدم الرياح لتوليد الطاقة، حيث يمكن بناء العديد من مولدات المد والجزر في هياكل الجسور القائمة أو حتى غمرها بالكامل، وبالتالي تجنب العديد من المخاوف بشأن التأثير على المناظر الطبيعية، كما يمكن أن تخلق قيود الأرض مثل: المضائق أو المداخل سرعات عالية في مواقع محددة، والتي يمكن التقاطها باستخدام التوربينات لتوليد الطاقة.
وتستخدم طاقة المد والجزر طاقة التيار بمعدل أعلى بكثير من توربينات الرياح نظراً لكون الماء أكثر كثافة من الهواء، وإن استخدام تقنية مماثلة لتوربينات الرياح التي تحول الطاقة في طاقة المد والجزر سيكون أكثر كفاءة (ما يقرب من 10 ميل في الساعة سيكون لتيار المد والجزر المحيطي ناتج عن طاقة يساوي أو يزيد عن سرعة رياح تبلغ 90 ميلاً في الساعة لنفس حجم نظام التوربينات).
وابل المد والجزر
بشكل عام تستفيد قناطر المد والجزر من الطاقة الكامنة في فرق الارتفاع أو الرأس الهيدروليكي بين المد والجزر المرتفع والمنخفض، وعند استخدام وابل المد والجزر لتوليد الطاقة يتم الاستيلاء على الطاقة الكامنة من المد والجزر من خلال التنسيب الاستراتيجي للسدود المتخصصة.
وعندما يرتفع مستوى سطح البحر ويبدأ المد في الظهور، حيث يتم توجيه الزيادة المؤقتة في قوة المد والجزر إلى حوض كبير خلف السد قد يحتوي على كمية كبيرة من الطاقة الكامنة، ومع انحسار هذا المد يتم تحويل هذه الطاقة بعد ذلك إلى طاقة ميكانيكية، حيث يتم إطلاق الماء من خلال التوربينات الكبيرة التي تولد طاقة كهربائية من خلال استخدام المولدات.
قوة المد والجزر الديناميكية
قوة المد والجزر الديناميكية هي عبارة عن تقنية نظرية تستغل التفاعل بين الطاقات المحتملة والحركية في تدفقات المد والجزر، وفي هذا النوع يُقترح أن يتم بناء سدود طويلة جداً بطول حوالي 30-50 كم من السواحل مباشرة إلى البحر أو المحيط، كما أن اختلافات مرحلة المد والجزر هنا يتم إدخالها عبر السد، مما يؤدي إلى تباين كبير في مستوى المياه في البحار الساحلية الضحلة، والتي تتميز بتيارات مدية متذبذبة موازية للساحل قوية مثل الموجودة في المملكة المتحدة والصين وكوريا.
بحيرة المد والجزر
يعتبر هذا النوع هو من أحدث أنواع توليد الطاقة من طاقة المد والجزر، حيث يتمثل خيار تصميم الطاقة الجديد هذا في إنشاء جدران استنادية دائرية تكون مدمجة مع التوربينات التي يمكنها التقاط الطاقة الكامنة للمد والجزر، كما تتشابه الخزانات التي تم إنشاؤها مع تلك الموجودة في قناطر المد والجزر، باستثناء أن الموقع مصطنع ولا يحتوي على نظام بيئي موجود مسبقاً.
ويمكن أن تكون البحيرات أيضاً في شكل مزدوج أو ثلاثي بدون ضخ أو مع الضخ، والتي من شأنها تسوية خروج الطاقة، حيث يمكن توفير طاقة الضخ عن طريق زيادة الطلب على الطاقة المتجددة للشبكة من توربينات الرياح أو حتى الصفيفات الكهروضوئية الشمسية.
