مبدل‌های انرژی

استفاده از انرژی های تجدید پذیر و کاهش تولید آلاینده ها یکی از اساسی ترین موضوعاتی است که در حال حاضر در جهان مطرح است . یکی از منابع تجدید پذیر بسیار مهم برای تولید انرژی پاک، اقیانوس ها هستند. چندین سال است که تولید انرژی از جزر و مد اقیانوس ها و دریاها مطرح شده و پروژه هایی هم در این زمینه اجرا شده است . در این مقالهبه بررسی انواع مبدل های انرژی جزر و مدی پرداخته ایم ، همچنین یکی از پروژه های جالب ساخت کشتی های بدون آلاینده با استفاده از انرژی اقیانوسی بجای سوخت را مطرح کرده ایم.

توربین های محور افقی
توربین های محور افقی ،ساز و کاری شبیه به توربین های بادی دارند ،با این تفاوت که سیال در این توربین ها بجای باد ، آب است. جریان جزر و مدی باعث می شود که چرخنده ها حول محور افقی بچرخند و نیرو تولید کنند.

توربین های محور عمودی
توربین های محور عمودی انرژی جزر و مد را به روشی مشابه توربین محور افقیاستخراج می کنند، با این تفاوت که توربین بر روی یک محور عمودی نصب شده است. جریان جزر و مدی باعث می شود که چرخنده حول محور عمودی بچرخند و نیرو تولید کنند.

دستگاه های نوسانگر (متحرک)
دستگاه نوسانگر اجزای چرخشی ندارد و به جای آنها از بال‌های آیرودینامیک استفاده می‌کنند که سازه را تحت فشار قرار داده و به یک سو به حرکت درمی آورد. در سال ۲۰۰۳ یک دستگاه هیدرولیکی نوسانگر به نام Stingray با ظرفیت تولید ۱۵۰ کیلووات در ساحل اسکاتلند آزمایش شد.
نوسانگر Stingray با استفاده از هیدروفویل، نوسان ایجاد کرده و باعث تولید قدرت هیدرولیکی می‌شود. سپس این نیروی هیدرولیکی برای چرخاندن موتور هیدرولیکی استفاده می‌شود که نتیجه آن در ژنراتور، برق تولید می‌شود.

دستگاه های ونتوری
در دستگاه‌های اثر ونتوری از یک پوشش یا کانال برای تولید اختلاف فشار استفاده می‌شود که برای چرخاندن یک سیستم هیدرولیکی ثانویه بکار گرفته می‌شود و از آن برق تولید می‌شود.

پیچ ارشمیدس
این‌ تلمبه‌ از مارپیچ‌ بلندی‌ تشکیل‌ می‌شود که‌ در استوانۀ‌ تنگی می‌چرخد. بخش‌ پایین‌ پیچ‌ ارشمیدس‌ در آب‌ فرو می‌رود و با چرخش‌ مارپیچ‌ مقدار کمی‌ آب‌ در استوانه‌ بالا می‌آید. شیب‌ استوانه‌ چنان‌ است‌ که‌ با چرخش‌ بعدی‌ مارپیچ‌، آب‌ تا بالای‌ پرۀ‌ بعدی‌ بالا می‌آید و درهمین‌ زمان،‌ پرۀ‌ پایینی‌ مقدار دیگری‌ آب‌ را بالا می‌کشد. با چرخش‌ پیوستۀ‌ مارپیچ‌، آب‌ پره‌به‌پره‌ بالا می‌آید تا از سر استوانه‌ بیرون‌ بریزد. این‌ دستگاه‌ ساختمان‌ ساده‌ای‌ دارد و قادر است‌ آب‌ حاوی‌ گِل‌، ماسه‌، شن،‌ و حتی‌ ذرات‌ درشت‌تر را بالا بکشد.
پیچ ارشمیدس یکی از قدیمی ترین ماشین های هیدرولیکی است که به عنوان پمپ، توربین و دستگاه دوکاره پمپ-توربین استفاده می شود.
همانند بسیاری از پمپ ها، پیچ ارشمیدس می تواند به صورت برعکس به عنوان توربین به کار برده شود.

کایت های جزر و مدی
توربین کایتی جزر و مدی یک سیستم کایتی شکل (پاراوان) زیر آب است که از طریق جریان جزر و مدی حرکت می‌کند و انرژی جزر و مدی را به برق تبدیل می‌کند. حدود ۱ درصد از نیازهای انرژی جهان در سال ۲۰۱۱ می‌تواند توسط این دستگاه‌ها تولید شود. کایت Minesto دارای طول بال ۸–۱۴ متر است. کایت به صورت شناور خنثی است، بنابراین غرق نمی‌شود. هر یک از کایت‌ها با یک توربین بدون دنده برق تولید می‌کند که توسط کابل به ترانسفورماتور و سپس به شبکه برق منتقل می‌شود.

قدرتمند ترین توربین جزر و مدی جهان
شرکت اُربیتال مارین پاور، فعال در زمینه فناوری های انرژی های تجدیدپذیر، قدرتمندترین توربین جزر و مدی جهان را تولید و به تازگی در ساحل اُرکنی (Orkney) در اسکاتلند نصب کرده است. این توربین که به نام “O2” شناخته می شود، دستگاهی با ۷۴ متر طول است که انرژی پاک را طی ۱۵ سال آینده تولید خواهد کرد. این توربین ۲ مگاواتی ظرفیت تامین تقاضای برق سالانه تقریبا ۲,۰۰۰ خانه در سراسر بریتانیا را دارد.
این توربین از طریق کابلی در زیر دریا به شبکه برق در خشکی متصل شده و تولید انرژی سبز و پاک را آغاز کرده است.
شرکت اُربیتال مارین پاور در بیانیه مطبوعاتی خود اشاره داشته است که توربین O2 نیروی مورد نیاز یک تجزیه کننده الکتریکی در خشکی برای تولید هیدروژن سبز (هیدروژن خالص تولید شده با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر) را نیز تامین خواهد کرد.

منبع: syrafmaritime