ما هي طاقة الأمواج؟
من أين تأتي طاقة الأمواج؟
كيف يتم استخدام طاقة الأمواج لتوليد الكهرباء؟

بشكل عام يأتي الجزء الكبير من الطاقة الكهربائية عن طريق الوقود الأحفوري، حيث كان الوقود الأحفوري يوفر حوالي 82 في المائة من كهرباء العالم، ولكن الأدلة لا تزال تتزايد على العديد من الآثار المدمرة الثانوية الناتجة من: حرق الوقود الأحفوري على البيئة، ولقد كان العلماء يحذرون من أن الاحتباس الحراري يتشكل بسبب حرق هذا الوقود، ونتيجة هذه التحذيرات هي الابتعاد عن الوقود الأحفوري والتحول إلى مصادر الطاقة المتجددة النظيفة مثل: الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح وطاقة الأمواج.

 

ما هي طاقة الأمواج؟

 

هي عبارة عن شكل من أشكال الطاقة المتجددة المستدامة التي يمكن تسخيرها من خلال حركة الأمواج، ويوجد هناك عدة طرق لتسخير طاقة الأمواج، حيث تتضمن أحد هذه الطرق وضع مولدات كهربائية على سطح المحيط، وعادةً ما قد تنتج طاقة الأمواج انبعاثات كربونية أقل من الطاقة من الوقود الأحفوري التقليدي مثل: الفحم والنفط والغاز الطبيعي، مما يجعلها خياراً أكثر صداقة للبيئة.

 

من أين تأتي طاقة الأمواج؟

 

تعد طاقة الأمواج هي شكل آخر من أشكال الطاقة الشمسية، فعلى سبيل المثال تقوم الشمس بتسخين أجزاء مختلفة من الكرة الأرضية بدرجات مختلفة، وقد تؤدي هذه الاختلافات الناتجة في درجات الحرارة إلى الرياح التي تتفاعل مع مياه المحيط لتكوين الأمواج، كما قد يخلق الإشعاع الشمسي أيضاً اختلافات في درجات الحرارة في الماء نفسه، وهذا بدوره يقود التيارات تحت الماء، ويمكن أن يكون من الممكن تسخير طاقة هذه التيارات في المستقبل، ولكن في الوقت الحالي يتركز معظم اهتمام صناعة الطاقة على الموجات السطحية.

 

كيف يتم استخدام طاقة الأمواج لتوليد الكهرباء؟

 

في السدود الكهرومائية عادةً ما تقوم طاقة المياه المتساقطة بتدوير التوربينات التي تولد الكهرباء، وأيضاً يُستخدم هذا المبدأ دون تغيير تقريباً في العديد من أشكال توليد طاقة الأمواج، ومع ذلك في حالات أخرى يجب أن تمر طاقة الماء الصاعد والهابط عبر وسط آخر قبل أن تتمكن من القيام بعمل تدوير التوربين.

 

وهذا الوسط غالباً ما يكون (الهواء)، حيث يتم سحب الهواء في غرفة وتضغطه حركة الأمواج، ومن ثم يُدفع الهواء المضغوط من خلال فتحة صغيرة، مما قد يخلق نفثاً من الهواء يمكنه القيام بالعمل اللازم، وأيضاً في معظم التقنيات الحديثة يتم نقل طاقة الأمواج إلى طاقة ميكانيكية بواسطة المكابس الهيدروليكية، حيث تقوم هذه المكابس بدورها على تشغيل التوربينات التي تولد الكهرباء.

 

– ويوجد هناك أربعة أنواع رئيسية من مولدات الموجات التي تولد الكهرباء، وهم كما يلي:

 

مولدات ماصات النقاط (تشبه العوامات):

 

إن نقطة الامتصاص هي في الأساس عبارة عن جهاز في أعماق البحار، ويظل ثابتاً في مكانه ويتأرجح لأعلى ولأسفل على الأمواج العابرة، وهو قد يتألف من أسطوانة مركزية تطفو بحرية، ومع مرور الموجة تتحرك الأسطوانة، مما قد تحرك بدورها جهاز الحث الكهرومغناطيسي أو المكبس الهيدروليكي، مما ينتج الطاقة اللازمة لتشغيل التوربينات التي تشغل المولد لينتج الكهرباء، ولأن هذه الأجهزة تمتص الطاقة فقد تؤثر على الأمواج التي تصل إلى الشاطئ، وهذا هو أحد أسباب استخدامها في مواقع بعيدة عن الشاطئ.

 

مولدات أجهزة الإنهاء:

 

يمكن أن توجد أجهزة الإنهاء على الشاطئ أو بالقرب من الشاطئ، وهي عبارة عن أنابيب طويلة بشكل أساسي، وعندما يتم نشرها في الخارج فإنها تلتقط المياه من خلال فتحات المنافذ تحت السطحية، وقد يتم تثبيت الأنابيب لتمتد في اتجاه حركة الموجة، ومن ثم قد يدفع صعود وهبوط سطح المحيط عموداً من الهواء الملتقط عبر فتحة صغيرة لدفع التوربينات، وعندما تقع على الشاطئ فإن الأمواج التي تصطدم بالشاطئ هي التي تقود العملية، لذلك توجد بعض الفتحات في نهايات الأنابيب، ويمكن لكل جهاز إنهاء توليد الطاقة في نطاق من (500 كيلوواط إلى 2 ميغاواط) حسب ظروف الموجة (هذه طاقة كافية لحي بأكمله).

 

المخففات (مولدات طاقة موجية متعددة الأجزاء):

 

المخففات مثلها مثل أجهزة الإنهاء، فهي عبارة عن أنابيب طويلة يتم توزيعها بشكل عرضي على حركة الموجة، وقد يتم تثبيتها في أحد طرفيها ويتم بناؤها في مقاطع تتحرك بالنسبة لبعضها البعض مع مرور الموجة، وعادةً ما تحرك هذه الحركة مكبساً هيدروليكياً أو بعض الأجهزة الميكانيكية الأخرى الموجودة في كل جزء، وأخيراً تقوم هذه الطاقة بتشغيل التوربينات والتي بدورها تنتج الكهرباء.

 

مولدات أجهزة التجاوز (السدود الكهرومائية الصغيرة):

 

إن أجهزة التجاوز طويلة وتمتد عمودياً على اتجاه حركة الموجة، وهي تشكل حاجزاً  مثل جدار البحر أو السد ليجمع المياه، كما يرتفع منسوب المياه مع كل موجة عابرة، وعندما ينخفض ??مرة أخرى فإنه يقود التوربينات التي تولد الكهرباء، وعادةً يكون التأثير الكلي تقريباً هو نفس الإجراء المستخدم في السدود الكهرومائية، وغالباً ما قد يتم وضع التوربينات ومعدات النقل في منصات بحرية، كما يمكن أيضاً إنشاء أجهزة فوق الشاطئ لالتقاط طاقة الأمواج التي تصطدم على الشاطئ.