تحرك يوميا 100 مليون طن من المياه

المد والجزر صديقة للبيئة في فندي

أمل جاسم

تعتبر حركة المد والجزر إحدى الظواهر الطبيعية التي تحدث في البحار والمحيطات على سطح الكرة الأرضية. ويعرف المد على أنه ارتفاع الماء في الأحواض المكونة للبحار والمحيطات، والجزر هو العكس أي انحسار المياه.

وهناك قوتان أساسيتان مسئولتان عن حدوث المد والجزر هما قوة الجذب والطرد المركزي للأرض نتيجة دورانها حول محورها. قوة الجذب المتبادلة بين الأرض والقمر من ناحية وبين الأرض والقمر والشمس من ناحية أخرى. الأرض تدور حول محورها فتتولد قوة طرد وجذب لأشياء على سطحها، وبما أن الماء كتلة مرنة فهو يستجيب لتلك القوة، ونجد أن عامل الشمس يعمل على تقوية أو إضعاف قوى القمر.

تحرك قوى المد كتل مياه غاية في الضخامة، ولتخيل ذلك قام العلماء بأبحاث على ظاهرة المد والجزر في خليج فندي، فوجدوا أن حوالي 100 مليون طن من المياه تتحرك يوميا وتتأثر بقوى المد والجزر. كل من القمر والشمس لهما تأثير في ظاهرة المد والجزر ولكن بنسب مختلفة، حيث تبلغ نسبة تأثير القمر 70% ونسبة تأثير الشمس 30%.

تشير التقديرات إلى أن الطاقة المولدة من أمواج المد والجزر وتيارات المياه يمكن أن تلبي ما يزيد عن 15 - 20% من الطلب العالمي على الطاقة المنخفضة الكربون.

أكثر بلاد العالم شعورا بالمد والجزر هو الطرف الشمالي الغربي من فرنسا، حيث يعمل مد وجزر المحيط الأطلسي على سواحل شبة جزيرة برنتانيا إلى ثلاثين مترا، وقد أنشئت هناك محطة لتوليد الطاقة الكهربائية بقدرة 400 ميغاواط. كما تكثر ظاهرة المد والجزر في السواحل الشمالية للخليج العربي في دولة الكويت، حيث يصل أعلى مد إلى ارتفاع 11 مترا.

طرق الاستفادة من المد والجزر

توجد طريقتان أساسيتان لتوليد الطاقة الكهربائية بواسطة ظاهرة المد والجزر:

- طريقة بناء السدود: تنفذ هذه الطريقة بواسطة التحكم في التيارات الناتجة عن المد والجزر وتوجيه هذه التيارات بطريقة تمر في فتحات التوربينات أو المراوح المثبتة على طول السد. تنصب هذه المراوح تحت سطح المياه في فتحات وبفعل التيارات المائية تدور هذه التوربينات وعبر ناقل الحركة يضاعف عزم الدوران، ومن ثم يستفاد من هذا العزم لتحريك المولد الكهربائي الذي يعمل بمجال مغناطيسي ويقوم بتوليد الطاقة الكهربائية. هذه التوربينات قد تستخدم أيضا الطاقة الفائضة من المحطات الأخرى ساعة الطلب الخفيف على الكهرباء، لإعادة ملء الأحواض بالماء، وإعادة استخدام الماء لتوليد الكهرباء في أوقات الذروة. استخدام هذه التكنولوجيا تعتمد على وجود الأماكن المناسبة عند مصبات الأنهار أو في مضايق البحار، وهناك تقام السدود لاستخدامها. وللاستفادة من تيارات المد والجزر التي هي بطبيعة الحال معكوسة الإتجاه، لابد من تركيب المروحة على رأس متحرك ليتناسب مع إتجاه التيارات وبالتالي رفع نسبة الإستفادة.

نفذت هذه الطريقة في كل من: محطة Rance في فرنسا، والتي بنيت عام 1966 وتعمل بقوة 240 ميجا وات. وفي كندا عند منطقة نوفاسكوتيا بنيت محطة عام 1984 بقوة قدرها 20 ميجا وات. وبنيت في الصين عام 1986 في ولاية كسينجيانج محطة بقوة 10 ميجا وات.

استخدام هذه الطريقة في المياه المالحة يعرض القطع المعدنية المستخدمة إلى الصدأ، وبالتالي لابد من العناية والصيانة الدائمة وهذا ما قد يرفع من التكلفة.

- طريقة الأبراج: تعتمد هذه الطريقة على تثبيت مروحة أو مروحتين على برج متين بحيث تكون تلك المراوح تحت سطح الماء. وبنفس طريقة السدود تتحول طاقة حركة المروحة بواسطة المولد الكهربائي إلى كهرباء.

في سترانجفورد بشمال إيرلندا بني البرج SeaGen، وقد بدأ البرج إنتاج الكهرباء من التيارات البحرية والتي تصل سرعات المياه فيها إلى نحو 2.50 متر/ثانية، وقد تصل أحيانا إلى 10متر/ثانية. ينتج هذا البرج بمروحتيه كهرباء بقوة 1.2 ميجا وات.

من الأخطار التي يتعرض لها السمك المار بالقرب من محطات توليد الطاقة إنخفاض الضغط والإصطدام بالمراوح.

التأثير البيئي

حظيت طاقة المد والجزر بتصنيف «صديق للبيئة» فهي لا تصدر أي غازات أو مخلفات سامة، كما أنها تأخذ بعين الاعتبار الثروة السمكية، فالكثير من الأبحاث حاولت التقليل من المخاطر التي قد يتعرض لها السمك نتيجة مروره بالقرب من التوربين، واستطاع الفرنسيون بالفعل تخفيض نسبة الضرر على الأسماك المارة من 15% إلى 5%.

لابد أن يكون ارتفاع المد والجزر لايقل عن 5 متر للاستفادة منها في توليد الطاقة.

من ناحية المحافظة على البيئة، الأبراج أنسب من السدود لأنها لاتشكل عائقا بحريا.

المصدر : مجلة بيئتنا - الهيئة العامة للبيئة - العدد 139