در گفتوگو با آنا بررسی شد؛
تولید انرژی سبز با بهره‌گیری از توربین‌های بادی شناور/ مزارعی که برق مورد نیاز هزاران خانه را تأمین می‌کنند
مهندسان در تلاش هستند تا با طراحی نوع جدیدی از توربین‌های بادی انرژی الکتریکی سبز تولید کنند.
به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، بر اساس گزارش‌های مؤسسه‌های بین‌‌المللی از سال 2010 بسیاری از کشورهای جهان استفاده از باد را به‌عنوان منبع انرژی پایان‌ناپذیر آغاز و تجهیزات خود در این حوزه را توسعه دادند. در یک دهه گذشته میزان تولید انرژی الکتریکی از باد هرساله تقریباً 30 درصد افزایش یافته است.
بیشتر بخوانید:
آینده آب و هوا در کره زمین چگونه خواهد بود؟/ مهاجرت میلیاردها نفر به دلیل گرمای طاقت‌فرسا
با وجود اینکه در چند سال اخیر فشار بر لایه اوزون کمتر شده و این لایه محافظت‌کننده از زمین به‌تدریج در حال ترمیم خود است ولی هنوز هم تولید گازهای گلخانه‌ای در مناطقی از جهان بیشتر از حد مجاز است. از همین رو کشورهای مختلف برنامه‌های طولانی مدتی را برای تولید انرژی پاک تدوین می‌کنند. متأسفانه هم اکنون تنها 1 درصد از برق مورد نیاز مردم جهان از انرژی سبز تولید می‌شود.
توربین‌های بادی شناور منابع پربازده برای تولید انرژی الکتریکی
یکی از روش‌های پرکاربرد و مقرون به صرفه در تولید انرژی پاک استفاده از توربین‌های بادی برای تبدیل انرژی باد به برق است. اگرچه این روش تبدیل انرژی سال‌ها است که در کشورهای مختلف دنیا استفاده می‌شود ولی به‌تازگی مهندسان برنامه‌های جدیدی برای ارتقای بازدهی این دستگاه‌ها و استفاده از آن‌ها در مناطق بیشتری را در نظر گرفته‌اند. توربین بادی شناور روی سطح آب جدیدترین راه‌حلی است که شرکت‌های صاحب‌نام در حوزه تولید انرژی سبز به آن روی آورده‌اند و می‌خواهند از ظرفیت‌های این انرژی طبیعی برای تولید نیروی الکتریکی استفاده کنند.
در مناطق دریایی تقریباً همیشه باد با سرعت مناسبی می‌وزد؛ بنابراین ایده احداث پروژه توربین‌های بادی شناور از سوی چند شرکت بزرگ فعال در زمینه انرژی‌های سبز مورد استقبال قرار گرفته است. توربین‌های بادی شناور روی سطح آب در مناطقی که عمق دریا از 60 متر تجاوز نمی‌کند، احداث می‌شوند. مهندسان برای نصب و راه‌اندازی این مبدل‌های انرژی ابتدا محل مورد نظر در دریا را انتخاب کرده و پس از طراحی فونداسیون و جایگذاری پایه‌های نگهدارنده، توربین بادی را روی این تجهیزات نصب می‌کنند.
توربین‌های بادی شناور به گونه‌ای طراحی می‌شوند که بیشترین بازدهی تولید انرژی و مقاومت بسیار بالایی در برابر بادهای شدید و توفان‌های دریایی داشته باشند. هم‌اکنون تعدادی از این توربین‌های بادی در کشورهای اسکاتلند و پرتغال راه‌اندازی شده‌اند و به نظر می‌رسد به‌زودی سایر کشور اروپایی نیز به استفاده از این دستگاه‌ها روی بیاورند. برای بهره‌برداری هرچه بهتر و بیشتر از انرژی باد در محل اجرای پروژه توربین‌های بادی شناور، تعداد مشخصی از این دستگاه‌ها نصب می‌شوند از همین رو نام «مزرعه انرژی سبز» برای هرکدام از سایت‌های توربین‌های بادی شناور انتخاب شده است.
بررسی‌ها نشان می‌دهد هر مزرعه انرژی سبز می‌تواند برق 4 هزار خانه را تأمین کند. با توجه به جمعیت کنونی جهان و پیش‌بینی‌های انجام‌شده برای رشد جمعیت تا سال 2050 برای تأمین انرژی الکتریکی بیش از نیم میلیارد نفر در کره زمین حداقل به نیم میلیون توربین بادی شناور در سراسر دنیا نیاز است. اگرچه تولید انرژی از طریق توربین‌های بادی شناور در طولانی مدت مقرون به صرفه است ولی راه‌اندازی تعداد بسیار زیادی از این مزارع در سطح دریا‌ها نیز می‌تواند آسیب‌هایی را به محیط زیست وارد کند.
آیا احداث توربین‌های بادی شناور از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است؟
اکنون دانش و تجهیزات لازم برای راه‌اندازی توربین‌های بادی شناور در چند کشور وجود دارد ولی این موضوع نمی‌تواند به‌تنهایی دولت‌مردان کشورهایی زیادی را به استفاده از این روش تولید انرژی سبز متقاعد سازد. هزینه ساخت هر کدام از توربین‌های بادی شناور 15 میلیون پوند و هزینه تعمیر و نگهداری این دستگاه‌ها 75 میلیون پوند در سال است. قطعاً این هزینه‌ها در مقیاس مزرعه انرژی سبز افزایش خواهد یافت. بنابراین راه‌اندازی و تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مناطق مسکونی با به‌کارگیری توربین‌های بادی شناور برای بسیاری از کشورها در کوتاه مدت توجیه اقتصادی ندارد.
در کشورهایی که اکنون از توربین‌های بادی شناور استفاده می‌کنند، مراکز تعمیراتی و ایستگاه‌های بازرسی در نزدیکی سایت‌های تولید انرژی سبز ساخته شده تا مهندسان قادر باشند در زمانی کوتاه خود را به موقعیت دکل توربین بادی رسانده و با استفاده از تجهیزات لازم تعمیرات مورد نیاز را انجام دهند.
پیشرفت فناوری نیازمند افزایش ظرفیت تولید انرژی‌های سبز
فناوری‌های هوشمند همانند یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی به سرعت در بخش‌های مختلف صنعت و زندگی روزمره مردم در حال توسعه و ارتقا هستند. قطعاً پایه و اساس توسعه این فناوری‌ها تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز آن‌هاست. چنین نیازی شرکت‌های مختلف فناوری را به سمتی سوق می‌دهد که بیش از گذشته به چگونگی تأمین منابع انرژی قابل استفاده برای محصولات خود بیندیشند. هوش مصنوعی می‌تواند با الگوریتم‌های پیچیده خود این امکان را در دستگاه‌های مختلف به وجود بیاورد که نوع و میزان مصرف انرژی الکتریکی را کنترل کرده و با حداقل انرژی بازدهی بالایی را ارائه دهند.
بیشتر بخوانید:
استارت‌آپ‌های فعال در حوزه انرژی تجدیدپذیر در ایران
می‌توان امیدوار بود که در آینده فناوری‌های هوشمند ظرفیت تولید انرژی در دستگاه‌هایی مانند توربین‌های بادی شناور را تا حد چشمگیری افزایش داده و به طور هم زمان مصرف برق در وسایل الکترونیکی مورد استفاده‌های روزمره مردم را کاهش دهند. تجربه گذشته و وضعیت کنونی جهان به روشنی نشان می‌دهد انرژی‌های سبز و تجدیدپذیر لازمه توسعه فناوری و حتی ادامه حیات در قرن‌های آینده است. اگر همین امروز برای توسعه منابع انرژی الکتریکی اقدام نکنیم شاید فردا دیگر فرصتی وجود نداشته باشد.
انتهای پیام/4144/پ
انتهای پیام/
در دانشگاه آزاد شهرکرد انجام شد؛
