ساخت توربین هایی که کار موج شکن را انجام می دهند
محققان ژاپنی سیستم جدید از توربین هایی آبی را ساخته اند که علاوه بر تولید انرژی از اموج دریا می توانند به عنوان موج شکن نوار صاحلی را در برابر فرسایش موج ها محافظت کنند.
ساختارهای بتنی که به عنوان موج شکن ساخته می شوند و با نام tetrapods شناخته می شوند اغلب برای حفاظت از خطوط ساحلی در برابر قدرت فرسایشی امواج استفاده می شوند. در حال حاضر یک پروژه در موسسه علم و تکنولوژی اوکیناوا (OIST) در حال انجام است که برنامه برای تولید توربین هایی دارد که می توانند مانند تتراپد ها نوار ساحلی در برابر قدرت فرسایشی موج ها محافظت کنند ضمن اینکه توانایی تولید الکتریسیته از این موج ها را نیز دارند.
برخورد دائمی امواج نشان از مقدار بی حد و حصری انرژی است. روشهایی برای استفاده از این انرژی پاک در حال حاضر در برخی نقاط جهان اجرایی شده است از جمله Azura در هاوایی، که از مکانیزم شناور ۳۶۰ درجه ای استفاده می کند.
اما سیستم OIST نه تنها برای تولید انرژی از موج استفاده می شود بلکه می توان از آن به حای tetrapods برای کاهش تاثیر مخرب امواح بر ساحل نیز استفاده کرد. توربین ها در این روش به صورت یک خط مستقیم مانند دیوار آتش در مقابل امواج قرار می گیرند و نیروی امواج را به الکتریسیته تبدیل می کنند. برق تولید شده در این روش از طریق کابلهایی که در کف دریا قرار دارد به شبکه برق سراسری انتقال می یابد.
هر توربین دارای پنج تیغه با قطر ۷۰ سانتی متر (۲۷٫۶ در) متصل به یک ژنراتور الکتریکی مغناطیسی دائمی از نوع سرامیک هستند که در برابر آسیب های آب دریا مقاوم هستند. اما سوالی که مطرح می شود این است که چرخش این تیغه ها می تواند برای موجودات دریایی خطرناک باشد! تیم سازنده می گوید: اقدامات احتیاطی بسیاری برای حفاظت از زندگی آبزیان و جانوران دریایی در ساخت این توربین ها برای جلوگیری از آسیب دیدن صورت گرفته است.
از جمله سرعت چرخش تیغه ها به دقت محاسبه شده است، به طوری که به هیچ حیوانی در هنگام چرخش آسیب نمی رساند. برای محافظت از خود توربین ها در برابر حوادث و طوفان های سخت، تیم سازنده از مواد انعطاف پذیری در پایه های توربین استفاده کرده که می تواند فشار های وارده را با قابلیت انعطاف پذیری تحمل کند.
طبق گفته تیم سازنده این توربین ها دارای عمر کاری ۱۰ ساله هستند و نگهداری آن می تواند توسط همان خدمه هایی که تتراپد ها را بررسی می کنند، انجام شود. در حالی که محققان هیچ ارقامی برای مقدار انرژی تولید شده این توربین اعلام نکرده اند، اما تخمین تقریبی برای استفاده یک مجموعه از این توربین ها در یک منطقه وسیع می تواند انرژی الکتریکی قابل توجهی را تولید کنند.
پروفسور Tsumoru Shintake، پژوهشگر ارشد این پروژه می گوید: “به طرز شگفت آوری ۳۰ درصد از سواحل سرزمین اصلی ژاپن با تتراپود و موج شکن ها پوشیده شده است. “با استفاده از تنها ۱٪ از ساحل ژاپن می توان حدود ۱۰ گیگاوات انرژی که معادل ۱۰ نیروگاه هسته ای است تولید کرد..”
گام بعدی برای این پروژه، نصب دو توربین مدل در مقیاس نصف مدل اصلی با قطر تیغه ۳۵ سانتیمتر (۱۳٫۸ اینچ) است که میتواند LED ها را برای نشان دادن توانایی این تکنولوژی روشن کند است.
منبع: OIST