صنایع سنگین ایشیکاواجیما هاریما که اکنون به سادگی با نام IHI Corporation شناخته می‌شود، بیش از یک دهه است که در حال کار روی این فناوری است و در سال ۲۰۱۷ با سازمان توسعه فناوری‌های صنعتی و انرژی‌های جدید (NEDO) همکاری خود را آغاز کرد تا طرح‌های خود را آزمایش کند. این شرکت در زمینه ساخت انواع شناور، کشتی جنگی، ناوشکن، نبردناو، موتورهای جت، موتورهای گازی، موتورهای دیزل پیشران دریایی، توربین گاز، توربوشارژر، تجهیزات نیروگاهی، سامانه‌های راه‌‌آهن، بویلرها، پل‌‌های معلق، سازه‌های فولادی و دستگاه‌های حفاری فعالیت می‌کند. در ماه فوریه، این پروژه با تکمیل یک آزمایش میدانی موفقیت‌آمیز سه سال و نیمه در آب‌های سواحل جنوب غربی ژاپن، یک نقطه عطف مهم را پشت سر گذاشت. نمونه اولیه ۳۳۰ تنی، Kairyu نام دارد، کلمه‌ای که کم و بیش به «جریان اقیانوسی» ترجمه می‌شود. ساختار آن از یک سازه طویل ۲۰ متری (۶۶ فوتی) تشکیل شده است که توسط یک جفت سیلندر با اندازه مشابه، هر کدام یک سیستم تولید برق متصل به یک پره توربین به طول ۱۱ متر را در خود جای داده است. هنگامی که دستگاه توسط یک لنگر و کابل‌‌های برق به کف اقیانوس متصل می‌شود، می‌تواند جهت خود را تغییر دهد تا کارآمدترین موقعیت را برای تولید برق از فشار جریان آب عمیق پیدا کند و آن را به شبکه هدایت کند.

ژاپن کشوری است که به‌شدت به واردات سوخت‌های فسیلی برای تولید مقادیر قابل توجهی از انرژی خود وابسته است. با توجه به تشدید احساسات عمومی نسبت به انرژی هسته‌ای در پی فاجعه هسته‌ای فوکوشیما در سال ۲۰۱۱، ژاپن انگیزه بالایی دارد تا از توان فنی خود برای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده کند. متاسفانه، مجمع‌الجزایر کوهستانی ژاپن، فضای کمی برای جنگل‌های وسیع توربین‌های بادی یا میدان‌های پنل‌های خورشیدی فراهم می‌کند. همچنین این کشور با موقعیتی دور از کشورهای همسایه خود، فرصت کمتری برای متعادل کردن نوسانات انرژی‌های تجدیدپذیر از طریق تجارت انرژی دارد.  اما یکی از چیزهایی که ژاپن به وفور دارد، پهنه‌های وسیع آب ساحلی در این کشور است. در بخش شرقی، جریان اقیانوسی تحت نیروی حلقه اقیانوس آرام شمالی می‌چرخد. جایی که این حلقه با ژاپن برخورد می‌کند، به جریان نسبتا قوی‌ای به نام جریان کوروشیو تبدیل می‌شود. جریان کوروشیو که به عنوان جریان سیاه یا ژاپن نیز شناخته می‌شود، یک جریان اقیانوسی گرم و شمالی است که در سمت غرب حوضه اقیانوس آرام شمالی قرار دارد. این نام به دلیل ظاهر آب‌های عمیق آن است.

کوروشیو، مشابه جریان خلیج در اقیانوس اطلس شمالی، یک جریان مرزی قدرتمند غربی است که آب گرم استوایی را به سمت قطب انتقال می‌دهد و بخش غربی حلقه نیمه گرمسیری اقیانوس آرام شمالی را تشکیل می‌دهد. در سواحل شرقی ژاپن، با جریان Oyashio ادغام می‌شود و جریان شمالی اقیانوس آرام را تشکیل می‌دهد. شرکت IHI تخمین می‌زند که اگر بتواند از انرژی موجود در این جریان استفاده کند، می‌تواند حدود ۲۰۵ گیگاوات برق تولید کند، مقداری که ادعا می‌کند به اندازه تولید برق فعلی این کشور است. این پتانسیل عظیم حرکات پرتلاطم اقیانوسی، همان چیزی است که استفاده از آن را به عنوان منبع انرژی بسیار سخت می‌کند. این در حالی است که سریع‌‌ترین و پرتلاطم‌ترین آب‌‌ها در نزدیکی سطح اقیانوس هستند، جایی که توفان‌‌ها می‌توانند به راحتی نیروگاه‌ها را نابود کنند.

زیردریایی Kairyu طوری طراحی شده که تقریبا ۵۰متر زیر امواج شناور بماند و همان‌طور که به سمت سطح آب شناور می‌شود، کشش ایجاد شده گشتاور لازم را روی توربین‌ها ایجاد می‌کند. هر یک از تیغه‌ها در جهت مخالف نیز می‌چرخند و دستگاه را نسبتا پایدار نگه می‌دارند. در یک جریان با سرعت دو تا چهار گره (حدود یک تا دو متر در ثانیه)، Kairyu قادر است در مجموع ۱۰۰ کیلووات برق تولید کند. هرچند این میزان در مقایسه با میانگین تولید ۶/ ۳ مگاواتی یک توربین بادی فراساحلی، ممکن است جرقه‌های کوچکی به نظر برسد. اما این آزمایش با موفقیت نشان داده که در برابر آنچه طبیعت می‌تواند به آن تقدیم کند، کایریو به زودی احتمالا یک خواهر یا برادر غول‌پیکری خواهد داشت که توربین‌های ۲۰ متری را برای تولید ۲مگاوات برق بدون دردسر به گردش  در می‌آورند.

اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش برود، ممکن است در دهه آینده مزرعه‌ای از نیروگاه‌های زیرآبی را ببینیم که برق را به شبکه سراسری ژاپن تغذیه می‌کنند. اینکه آیا ظرفیت تولید برق کایریو واقعا می‌تواند افزایش یابد یا خیر، باید منتظر ماند و دید. با وجود علاقه زیاد به این ذخیره نسبتا اندک از انرژی تجدیدپذیر، تلاش‌‌ها برای استخراج الکتریسیته از جزر‌ومد دریا، امواج و جریان‌‌های اقیانوسی معمولا به شکست ختم شده‌اند. هزینه‌های مهندسی بالا، محدودیت‌‌های زیست‌‌محیطی، فاصله مناطق ساحلی از شبکه برق، همه اینها چالش‌هایی هستند که باید بر آنها غلبه کرد تا پروژه‌هایی مانند این به سرانجام خوش ختم شوند. اگر شرکت IHI بتواند بر این عوامل غلبه کند، این اتفاق مزایایی به اندازه گودزیلا برای این کشور خواهد داشت و انرژی اقیانوسی به‌طور بالقوه بین ۴۰ تا ۷۰ درصد انرژی مورد نیاز ژاپن را تامین خواهد کرد. با پیشرفت‌های علم مواد و درک بهتر محیط‌‌زیست دریایی، به نظر می‌رسد در نهایت ما ناگزیر هستیم بر مشکلات متعدد غلبه کنیم و از منابع عظیم انرژی اقیانوس بهره‌مند شویم.

این مطلب برایم مفید است
0 نفر این پست را پسندیده اند