تولید برق با كایت دریایی
محمد عادلپور پژوهشگر دكتری برق
بهتازگی شركت سوئدی مینستو (Minesto) اعلام كرد كه مجوزهای لازم برای نصب دو كایت دریایی مولد برق از جریانهای كشندی دریا در نزدیكی جزایر فارو در شمال شرق اقیانوس اطلس در همكاری با شركت اصلی تأمینكننده انرژی این جزایر به دست آورده است. كایتهای دریایی نوع پیشرفتهتری از توربینهای شناور در آب دریا هستند كه از جریانهای آب ایجادشده در دریا به دلیل كشند یا همان جزر و مد برق تولید میكنند. انرژی كشندی مانند انرژی بادی و انرژی خورشیدی از منابع انرژی پاك و تجدیدپذیر است كه به دلیل پیشبینیپذیری دقیق جزرومد از نظر برنامهریزی تولید برق مزایایی نسبت به برق بادی و خورشیدی كه تابع شرایط جوی هستند دارد.
نسل نخست توربینهای كشندی در محل ثابتی در دریا به صورت شناور قرار میگیرند و با عبور جریانهای آب از آنها برق تولید میشود. عیب این نوع توربینهای كشندی ثابت آن است كه فقط در جایی كه سرعت جریانهای آب بیش از 5/2 متر بر ثانیه باشد میتوانند انرژی كافی برای تولید برق دریافت كنند. اما در بسیاری مناطق جریانهای جزر و مدی دریا سرعت كمتری دارند. برای اینكه بشود انرژی بیشتری از جریانهای دریایی گرفت، نباید توربین در جای خود ثابت باشد، بلكه باید نسبت به این جریانها حركت كند. هرچه توربین با سرعت بیشتری نسبت به جریان دریایی حركت كند، انرژی بیشتری را میتواند جذب و تبدیل به برق كند.
اینجاست كه فناوری كایتهای دریایی مطرح میشود. كایتهای دریایی بدنه فلزی بالمانندی شبیه به كایت دارند كه توربینی با قابلیت تولید برق به زیر آنها متصل شده است. همانطور كه عبور هوا از اطراف كایت آن را معلق میكند، عبور جریانهای آب باعث شناور شدن كایت دریایی در دریا میشود. كایت دریایی را با تسمههای محكمی به طول چند متر به پی محكمی میبندند كه در كف دریا نصب میشود.
به این صورت كایت دریایی قابلیت حركت در بین جریانهای دریا را پیدا میكند بدون اینكه آب آن را همراه خود ببرد. كایت دریایی مسیری به شكل عدد هشت انگلیسی(8) بین جریانهای آب طی میكند و به ابزارهایی مجهز است كه سرعت حركت آن بین جریانهای دریایی را طوری كنترل میكند كه بیشترین انرژی ممكن را بگیرد و تبدیل به برق كند. با این فناوری میتوان در مكانهایی كه سرعت امواج كشندی بین یک تا 5/2 متر بر ثانیه است هم برق تولید كرد.
هركدام از دو كایت دریایی كه قرار است در جزایر فارو نصب شود صد كیلووات ظرفیت تولید برق دارند. تاكنون چند پروژه تولید برق با امواج كشندی با استفاده از كایت دریایی در مناطق مختلف جهان نصب شده است اما طرحها هنوز بیشتر جنبه آزمایشی و تحقیقاتی دارند و هنوز تا فراگیرشدن این فناوری فاصله داریم. شركتهای سازنده هنوز در حال بررسی طراحی بهینه این مولدهای برق دریایی هستند.
همچنین نگرانیهایی در مورد اثر آنها روی جانداران دریایی وجود دارد. به همین دلیل كایتهای دریایی نصبشده به حسگرهایی مجهز میشوند تا نحوه حركت جانداران دریایی اطراف آنها یا برخورد آنها به این مولدهای برق ارزیابی شود. با این وجود برخی برآوردها نشان میدهد اگر تولید برق كشندی از نظر رشد فناوری و صرفه اقتصادی به گزینه قابلقبولی تبدیل شود، امکان دارد در دهه 1410شمسی/2030 میلادی حدود 30 تا 40درصد ظرفیت تولید برق جهان را به خود اختصاص دهد.