تاثیر جزر و مد بر زندگی انسان و تولید انرژی جزر و مدی

هر پدیده طبیعی که در عالم اتفاق می‌افتد، دلیلی دارد و بر زندگی تمامی موجودات زنده تأثیر می‌گذارد. از اهمیت و تاثیر جزر و مد بر زندگی انسان‌ها می‌توانیم اشاره کنیم به:

 

جزر و مد بر زندگی موجودات اقیانوس‌ها، مانند تولید مثل ماهیان و گیاهان اقیانوسی تاثیر می‌گذارد. که این خود می‌تواند بر فعالیت ماهیگیری که انسان انجام می‌دهد تغییر ایجاد کند.

 

موجودات دریایی خوراکی مثل خرچنگ، جلبک دریایی، صدف، حلزون و غیره در مناطقی که جزر و مد اتفاق می‌افتد زندگی می‌کنند و بدون جزر و مد برای شستشوی منظم اعماق دریا، این موجودات می‌میرند و منابع غذایی کم می‌شوند.

 

جزر و مد در جهت‌یابی تاثیرگذار است. این پدیده موجب بالا بردن آب نزدیک به ساحل می‌شود و به راحت‌تر رسیدن کشتی‌ها به بندر کمک می‌کند.

 

جزر و مد موجب تلاطم و بر هم زدن آب اقیانوس می‌شود که شرایط آب و هوایی قابل سکونت و دمای سیارات را متعادل می‌کند.

 

هر 24 ساعت دو جزر و مد بلند و دو جزر و مد کوتاه اتفاق می‌افتد. در نتیجه، حرکت سریع آب در هنگام ورود و خروج، منبع انرژی تجدید پذیری را برای ساکنینی که در آن سواحل زندگی می‌کنند، فراهم می‌سازد.

 

 

یک انرژی تجدیدپذیر می‌باشد که با بالا و پایین آمدن سطح آب و جریان‌های اقیانوس فراهم می‌شود. از فناوری‌های استفاده از انرژی جزر و مد می‌توان توربین و پارو را نام برد.

 

در قرن 20 میلادی، مهندسان روش‌هایی را برای استفاده از حرکتی که جزر و مد دارد، برای تولید برق در مناطقی که جذر و مد قابل توجهی‌‌ (دارای تفاوت در اختلاف بین جزر و مد بالا و جزر و مد پایین) وجود دارد، ایجاد کردند. در تمامی روش‌ها از ژنراتورهای خاصی برای تبدیل انرژی جزر و مد به انرژی برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تولید انرژی از جزر و مد، هنوز در مراحل آغازین خود است. مقدار توانی که تا الان تولید شده کم است و در جهان تنها تعداد کمی از نیروگاه‌های جزر و مدی تجاری می‌توان یافت.

 

اولین نیروگاه‌ تولید انرژی جزر و مدی در لارانس فرانسه واقع می‌باشد و همچنین بزرگترین تأسیسات این دست از نیروگاه‌ها، در دریاچه سیهوا کره جنوبی است. ایالات متحده هیچ نیروگاه جزر و مدی ندارد و فقط چند محل در دنیا هست که می‌توان انرژی جزر و مدی را با قیمتی مناسب تولید کرد. در واقع چین، انگلستان، فرانسه، کانادا و روسیه پتانسیل خیلی بیشتری برای استفاده از این انرژی را دارند.

 

ناگفته نماند که در ایالات متحده در رابطه با مالکیت زمین زیر آب و اثرات زیست محیطی، نگرانی‌های قانونی وجود دارد. همچنین سرمایه‌گذاران تجاری، علاقه زیادی به انرژی جزر و مدی ندارند، چراکه تضمینی از بابت درآمدزایی و سودآوری آن‌ها توسط مصرف‌کنندگان وجود ندارد. با این وجود مهندسان و محققین در این زمینه تلاش می‌کنند تا فناوری ژنراتورهای انرژی جزر و مدی را در جهت بالا بردن میزان تولید انرژی، کاهش تأثیرات بر محیط زیست و تعبیر راهی برای ایجاد سود برای شرکت‌های سرمایه‌گذار، بهبود دهند.

در حال حاضر سه راه متفاوت برای به دست آوردن انرژی جزر و مدی وجود دارد: «جریان‌های جزر و مدی» (tidal streams)، «آب بندها» (barrages) و «تالاب‌های جزر و مدی» (tidal lagoons). 

 

در بیشتر ژنراتورهای انرژی جزر و مدی، توربین‌ها در جریان‌های آن قرار گرفته می‌شوند. همچنین توربین یک ماشینی است که از جریان یک سیال، انرژی می‌گیرد که این سیال گفته شده می‌تواند باد (هوا) یا آب (مایع) باشد. همچنین با توجه به بیشتر بودن چگالی آب از هوا، قدرت انرژی جزر و مدی از انرژی باد بیشتر است. البته برخلاف باد، وقوع جزر و مد قابل پیش‌بینی و همچنین پایدار است. در نتیجه در محل‌هایی که از ژنراتورهای جزر و مدی استفاده می‌شود، این ژنراتورها از برق، یک جریانی ثابت و مطمئن تولید می‌کنند.

اما به هر حال قرار دادن توربین در جریان‌های جزر و مدی فرآیندی پیچیده می‌باشد. چراکه این تجهیزات خیلی بزرگ هستند و ممکن است دچار مختل شدن جزر و مدی که قصد مهار آن است بشوند. به‌علاوه اثرات زیست محیطی آن که به اندازه توربین و محل جریان جزر و مدی بستگی دارد.

توربین‌ها در آب‌های کم عمق، بیشترین تأثیر را دارند. همچنین انرژی بیشتری تولید می‌کنند و به کشتی‌ها این امکان را می‌دهند تا بتوانند در اطراف توربین‌ها، جهت‌یابی کنند. قابل ذکر است که پره‌های توربین یک ژنراتور به آرامی می‌چرخند که به موجودات دریایی کمک می‌کند تا در این سیستم گیر نکنند.

اولین نیروگاه جزر و مدی با این روش، سال 2007 در ایرلند شمالی واقع شد. توربین‌ها در این‌ نیروگاه در یک تنگه باریک قرار گرفته‌اند که جزر و مد می‌تواند با سرعت 4 متر در ثانیه در آن جریان یابد. 

 

یک روش دیگر در تولید کننده انرژی جزر و مدی از یک سد بزرگ به نام آب بند یا bridge استفاده می‌کند. با استفاده از یک آب بند، آب از بالا یا از طریق توربین‌ها می‌تواند به داخل سد بریزد. آب بندها را می‌توان روی رودخانه‌هایی که دارای جزر و مد هستند، خلیج‌ها و خورها بنا کرد.

توربین‌هایی در داخل آب بندها قرار دارند، از قدرت جزر و مد مانند روشی که یک سد بر روی رودخانه انرژی آن را مهار می‌کند، انرژی جزر و مد را مهار می‌کنند. در بالا رفتن جزر و مد دروازه‌های سد باز هستند و هنگام جزر و مد بالا دروازه‌های سد بسته می‌شوند و استخر یا تالاب جزر و مد بوجود می‌آید. بعد از آن آب از توربین‌های سیلاب آزاد می‌شود و انرژی را با سرعتی ایجاد می‌کند که توسط کارشناسان قابل مهار است.

تأثیراتی که آب‌بند بر محیط زیست دارد می‌تواند بسیار چشمگیر باشد و ناحیه در محدوده جزر و مدی کاملاً مختل شود. وقوع تغییرات سطح آب در تالاب جزر و مدی ممکن است به زندگی گیاهان و حیوانات آسیب رساند. میزان شوری آب داخل تالاب جزر و مدی کاهش می‌یابد و این موجب تغییر ارگانیسم‌هایی می‌شود که می‌توانند آن جا زندگی کنند.

مثل آب بندهایی که در رودخانه‌ها هست، ماهی‌ها در داخل یا خارج تالاب جزر و مدی احاطه می‌شوند. توربین‌ها به سرعت در آب بندها حرکت می‌کنند و به دنبال آن ممکن است موجودات دریایی در میان آن‌ها گیر کنند. در نتیجه محدودیت منبع غذایی به وجود می‌آید و پرندگان ممکن است مهاجرت کنند.

یک آب بند تولید انرژی جزر و مدی، گران‌تر از یک توربین است. هرچند هزینه سوخت وجود ندارد اما ساخت و ساز و ماشین آلات به کار رفته در آب بندها هزینه بسیار بیشتری دارد. برخلاف توربین‌ها، آب بندها نیاز به نظارت بر تنظیم میزان خروجی برق دارند.