در اعماق امواج، منبعی از قدرت وجود دارد که شبیه هیچ منبع دیگری نیست. برای بهره بردن از انرژی اقیانوس ، مهندسان ژاپنی یک لویاتان واقعی ساختهاند. جانوری که قادر است در برابر قویترین جریانهای اقیانوسی مقاومت کند تا جریان آن را به منبعی تقریبا بیحدود الکتریسیته تبدیل کند.
صنایع سنگین Ishikawajima-Harima (IHI Corporation) بیش از یک دهه در حال دستکاری با این فناوری است و با سازمان توسعه فناوری های صنعتی و انرژی های جدید (NEDO) در سال ۲۰۱۷ برای آزمایش طرح های خود شریک شده است.
در فوریه، این پروژه با تکمیل یک آزمایش میدانی موفقیتآمیز سه و نیم ساله در آبهای سواحل جنوب غربی ژاپن، یک نقطه عطف بزرگ را پشت سر گذاشت.
نمونه اولیه ۳۳۰ تنی Kairyu (کایریو) نام دارد، کلمه ای که کم و بیش به «جریان اقیانوس» ترجمه می شود. ساختار آن متشکل از یک بدنه ۲۰ متری است که توسط یک جفت سیلندر با اندازه یکسان احاطه شده است. هر کدام از آنها دارای یک سیستم تولید برق است که به یک پره توربین به طول ۱۱ متر متصل است.
هنگامی که دستگاه توسط یک خط لنگر و کابلهای برق به کف اقیانوس متصل میشود، میتواند خود را جهت پیدا کند تا کارآمدترین موقعیت را برای تولید برق از فشار جریان آب عمیق پیدا کند و آن را به شبکه هدایت کند.
آبهای ژاپن
ژاپن به شدت به واردات سوخت های فسیلی برای تولید مقدار قابل توجهی از انرژی خود وابسته است. با توجه به تشدید احساسات عمومی نسبت به انرژی هسته ای در پی فاجعه هسته ای فوکوشیما در سال ۲۰۱۱، ژاپن انگیزه دارد تا از توان فنی خود برای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده کند.
متأسفانه، مجمع الجزایر کوهستانی ژاپن، فضای کمی برای جنگل های وسیع توربین های بادی یا میدان های پنل های خورشیدی فراهم می کند. با موقعیتی دور از کشورهای همسایه، فرصت کمتری برای متعادل کردن نوسانات انرژی های تجدیدپذیر از طریق تجارت انرژی وجود دارد.
یکی از چیزهایی که این کشور دارد، پهنه های وسیع آب ساحلی است. در شرق، اقیانوس زیر نیروی چرخش شمال اقیانوس آرام می چرخد. جایی که با ژاپن برخورد می کند، به جریان نسبتاً قوی ای به نام جریان کوروشیو هدایت می شود.
IHI تخمین میزند که اگر بتوان از انرژی موجود در جریان استفاده کرد، میتواند حدود ۲۰۵ گیگاوات برق تولید کند. مقداری که ادعا میکند در همان محدوده تولید برق فعلی کشور است.
این مقدار عظیم پتانسیل در حرکات پرتلاطم اقیانوس نیز همان چیزی است که استفاده از آن را به عنوان منبع انرژی بسیار سخت می کند. سریعترین آبها در نزدیکی سطح هستند، جایی که توفانها میتوانند به راحتی نیروگاهها را نابود کنند.
کایریو می تواند تقریباً ۵۰ متر زیر امواج شناور باشد. همانطور که به سمت سطح شناور می شود، کشش ایجاد شده گشتاور لازم را روی توربین ها فراهم می کند. هر یک از تیغه ها در جهت مخالف نیز می چرخند و دستگاه را نسبتاً پایدار نگه می دارند.
توربین های بسیار بزرگ
در جریان دو تا چهار گره (حدود یک تا دو متر در ثانیه)، کایریو قادر است در مجموع ۱۰۰ کیلووات نیرو تولید کند.
در مقایسه با میانگین ۳٫۶ مگاوات توربین بادی فراساحلی، ممکن است جرقه های کوچکی به نظر برسد. اما با موفقیت نشان داده شده برای مقاومت در برابرانرژی طبیعت، کایریو به زودی می تواند خواهر یا برادر هیولایی داشته باشد که توربین های ۲۰ متری را برای تولید ۲ مگاوات به کار می گیرد.
اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، ممکن است در دهه آینده مزرعه ای از ژنراتورهای برق را ببینیم که برق را به شبکه تغذیه می کنند. اینکه آیا کایریو واقعاً میتواند افزایش یابد یا خیر، باید مشخص شود.
علیرغم علاقه زیاد به این ذخیره نسبتاً کم استفاده از انرژی تجدیدپذیر، تلاش برای خارج کردن وات از جزر و مد، امواج و جریان های اقیانوس باز معمولاً با شکست ختم می شود. هزینههای مهندسی بالا، محدودیتهای زیستمحیطی و نزدیکی مناطق ساحلی به شبکه … همه چالشهایی که باید بر آنها غلبه کرد تا پروژههایی از این دست به پایان برسد.
اگر IHI Corp بتواند بر آنها غلبه کند، انرژی اقیانوسی به طور بالقوه بین ۴۰ تا ۷۰ درصد انرژی مورد نیاز ژاپن را تامین می کند. با پیشرفتهای علم مواد و درک بهتر محیطزیست دریایی، انسان ناچار است بر مشکلات متعدد غلبه کند تا از منابع عظیم انرژی اقیانوس استفاده کند.