لن تتوقفَ البحوثُ حول الطّاقات المتجدّدة في عالم يعاني من مساوئ الوقود الأحفوريّ.. فالحديثُ والبحثُ واستثمار هذه الطّاقات انتشرَ على نطاق واسع في الآونة الأخيرة

وذلك لكونها طاقات مستدامة، غير محدودة ولا تسببُ ضرراً للإنسان وللبيئة.

وأحد الأمثلة على هذه الطّاقات هي طاقةُ الأمواج!

ما هي طاقةُ الأمواج وكيف تتشكلُ وما هي ميزاتها ومساوئها ؟

طاقةُ الأمواج: هي طاقة يتمُّ تسخيرها من المحيط أو من أمواج البحر، وتُعرفُ أيضاً باسم طاقة المحيط أو طاقة أمواج البحر.

ولقد اكتسبتْ هذه الطّاقةُ شعبية بعد أزمة النّفط عام 1963م عندما اخترعَ البروفيسور Stephen Hugh Salter جهازَ طاقة موجة يسمى “بطة سالتر” (يحملُ الاسم نفسه)، والّذي كان قادراً على تحويل 90% من حركة الأمواج إلى كهرباء، مولداً بذلك 80% من الكفاءة.

كيف تتشكلُ الأمواجُ ؟

عندما تضربُ أشعةُ الشّمس الشّديدة الغلافَ الجويّ للأرض؛ فإنّها ترفعُ من درجة حرارته، ومن المعروف أنّ شدةَ أشعة الشّمس تختلفُ بشكل كبير من مكان إلى آخر.

يؤدي هذا التّفاوتُ في درجة حرارة الغلاف الجويّ حول العالم إلى انتقال الهواء الجويّ من المناطقَ الأكثر سخونة إلى المناطقَ الأكثر برودة، وهذا ما يؤدي إلى هبوب الرّياح.

وعندما تنزلقُ الرّياحُ فوق سطح المحيط، يتمّ تحويل جزء من الطّاقة الحركيّة للرياح إلى الماء الموجود تحتها، مما يؤدي إلى تشكل موجات.

تكونُ هذه الموجاتُ قادرة على السّفر عبر المحيطات الشّاسعة دون أن تفقدَ الكثير من الطّاقة.

ومع ذلك، عندما تصلُ هذه الأمواج إلى خط السّاحل، حيث يكونُ عمقُ المياه ضحلاً، تقلُّ سرعتها ويزدادُ حجمها بشكل كبير، وعندها تضربُ الأمواجُ الشّاطئ مطلقةً بذلك كميات هائلة من الطّاقة الحركيّة.

يمكنُ ملاحظة أنّ الأمواجَ تختلفُ حسب المكان الّذي تشكلتْ فيه، فقد تكونُ أقوى في المحيطات، وذلك بسبب نقص الأرض لمقاومة قوة الرّياح.، إذ أنّ الموجاتِ الطّويلة والثّابتة ناتجةً عن العواصف والظّروف الجويّة القاسية.

فيمكنُ لقوةِ العواصف وتأثيرها على سطح الماء أن تسببَ موجات على شواطئ نصف الكرة الأرضيّة الآخر، فعندما تعرضت اليابان لتسونامي هائل عام 2011، أحدثتْ أمواجاً قويّةً على سواحل هاواي وحتّى على شواطئ ولاية واشنطن!

كيف يتمّ تحويل طاقة الأمواج إلى طاقة كهربائيّة ؟

يحدثُ الاستخدامُ النّاجح والمربح لطاقة الأمواج فقط في مناطقَ قليلة حول العالم، وتشملُ الأماكنُ: ولايات واشنطن وأوريجون وكاليفورنيا ومناطق أخرى على طول السّاحل الغربيّ لأمريكا الشّماليّة، وهذا يشملُ أيضاً سواحل اسكتلندا وأفريقيا وأستراليا.

يتمُ تحويل طاقة الأمواج إلى كهرباء بواسطة محولات طاقة الموجة WEC (سنتحدثُ عنها في مقالات لاحقة).

يتمّ بعدها نقل الكهرباء إلى الشّبكات الكهربائيّة، وتزويدها لاحقاً إلى مراكز الطّلب وخطوط التّوزيع الّتي تربطُ المنازل الفرديّة والصّناعات.

ما هي ميزاتُ طاقة الأمواج ؟

• قابلةٌ للتوقع: يُمكن توقعُ نمط الموجة بدرجة كبيرة.
• مصدرٌ متجدّد للطاقة: تعدُّ البحارُ والمحيطات مصدراً لا نهائي من الطّاقة، وسوف يستمرُ البشر في تسخيرها لتوليد الطّاقة.
• طاقةٌ صديقة للبيئة: طاقة لا تنبعثُ منها أيّة غازات دفيئة خطيرة في الغلاف الجويّ، كالغازات الّتي تنبعثُ عن حرق الوقود الأحفوريّ.
• خلقُ فرص عمل: تعاني مجتمعاتُ المناطق النّائية والصّناعات المتدهورة، مثل صناعة السّفن، من وطأة البطالة وعدم الاستدامة الاقتصاديّة بسبب نقص الكهرباء. وهنا.. يقدمُ قطاعُ طاقة الأمواج فرصَ عمل لسكان المناطق النّائية والحضريّة على حدّ سواء، وذلك من خلال إنشاء المحطات وتوليد الكهرباء.
• نمو متسارع للمناطق النّائية: ستشهدُ هذه المناطقُ نمواً اقتصاديّاً قويّاً، وذلك بسبب التّوجه نحو إنشاء محطات طاقة أمواج فيها، وهذا يعني ظهور الصّناعات والشّركات.
• تأمين إمدادات الطّاقة: إنّ سوقَ الوقود الأحفوريّ متقلبٌ إلى حدّ كبير، ويمكنُ أن يضرَ باقتصاد البلد إذا ما حدثَ نقص.لذلك يمكن أن يساعدَ إنشاء بنية تحتية قوية لطاقة الأمواج على تجنب الاعتماد المفرط على الوقود الأحفوريّ.. فطاقةُ الأمواج هي طريقةٌ لسد فجوة التّقلب هذه.
• الحفاظ على سلامة الأرض: إنّ إنشاءَ محطات طاقة الأمواج بعيداً عن الشّاطئ يأتي لتجنب أيّة مخاطر يمكنُ أن تضرَ بالنباتات وبالتربة.. وذلك على عكس استخراج الوقود الأحفوريّ، الّذي يتطلبُ مستويات عالية من الحفر محدثاً ضرراً كبيراً في الأرض.

ما هي مساوئ طاقة الأمواج ؟

• ارتفاعُ تكاليف رأس المال: يتطلبُ إنشاء محطات طاقة الأمواج نفقات رأسماليّة ضخمة. إذ أنّ صيانة محطة الطّاقة، الاتصال بالشبكة، الانخفاض المتوقع في تكاليف الطّاقة بمجرد تشغيل البنية التّحتية، والعمر الافتراضي للتكنولوجيا ليست سوى بعض المتغيرات الّتي تؤدي إلى زيادة تكلفة طاقة الأمواج.
• التّغيرُ في حجم الموجة يتلفُ المعدات: لا يمكن التّنبؤ بحجم الموجة في البحار، فمن الممكن أن يؤدي التّغير في حجمها إلى إتلاف بعض المعدات، والّذي سيكون مكلفاً من حيث التّصليح، وهذا يعني أيضاً توقف إمدادات الكهرباء.
• إلحاق أضرار بالنّظام البيئي للحياة البحريّة: من وجهة نظر بيئية، تعتبرُ المياه الضّحلة مكاناً خصباً للتكاثر والرّاحة لمعظم أشكال الحياة البحريّة. ويمكن أن يؤدي التّسرب في السّوائل الهيدروليكيّة في المحطة إلى تلوث المياه، وهذا ما يؤدي إلى  موت الكائنات البحريّة.
• الموقع: يستمتعُ الأفرادُ والمدنُ القريبة من المحيطات والبحار بثمار طاقة الأمواج، بينما تنحرمُ البلداتُ والمدن والبلدان غير القريبة من هذه المسطحات المائيّة من ثمار هذه الطّاقة.
• مخاوفٌ بيئية: على الرّغم من أنّ طاقة الأمواج هي مصدر طاقة نظيف، إلّا أنّ الصّوتَ النّاتج عن مولدات المحطة قد لا يطاقُ بالنسبة لبعض السّكان المحليين.
•  إضافة إلى ذلك، تؤثرُ هذه المحطاتُ على المظهر الجمالي الطّبيعي للمسطحات المائيّة.

ختاماً

عندما يتمّ المقارنة بين مزايا وعيوب طاقة الأمواج، سوفَ ترجحُ الكفةُ لصالح المزايا، خاصة في هذا العصر الّذي تتجهُ فيه كلّ أشكال الحياة نحو الطّاقات المتجدّدة.

والآن بعد أن قرأتَ هذا المقال، في المرة القادمة الّتي تنظرُ فيها إلى الشّاطئ، سترى شيئاً أكثر من مجرد أمواج.

• إعداد: المهندسة أسماء حمود
• تحرير: المهندس بشار الحجي