امکان تأمین برق زمین در نیروگاه‌های بادی شمال اقیانوس اطلس

مجله علمی ایلیاد ‌- باد یکی از پاک‌ترین منابع انرژی موجود در سیاره‌ی زمین است و کشور آمریکا در مجاور بهترین مناطق ممکن برای بهره‌برداری از این انرژی قرار دارد. مطالعات جدید نشان می‌دهند سرعت باد در اقیانوس‌ها می‌تواند امکان تولید برق بسیار بیشتری نسبت به نیروگاه‌های توربین‌های بادی در خشکی را فراهم کند؛ به‌خصوص شمال اقیانوس اطلس که از لحاظ نظری می‌تواند نیروی برق مورد نیاز سیاره‌ی زمین را فراهم کند.

کشور آمریکا در بهره‌برداری از باد به‌عنوان منبع انرژی همواره از قاره‌ی اروپا و کشور بریتانیا عقب بوده است. این دو منطقه دارای بزرگترین نیروگاه‌های بادی دنیا نظیر نیروگاه اِری در لندن و جمینی در هلند هستند. اما کشور آمریکا قصد دارد به رقابت بازگردد. اولین تاسیسات بادی کشور آمریکا، سال گذشته در آب‌های سواحل رودآیلند افتتاح شد و اگر پروژه‌ی بادی تریدنت به خوبی پیش رود، عنوان بزرگترین نیروگاه بادی جهان را از آن خود خواهد کرد.

مزیت اصلی راه‌اندازی نیروگاه‌های بادی به دور از ساحل، بر خطر کمتر برای پرندگان است که سرعت باد در دریا بیشتر از خشکی است. سرعت باد در دریا بر روی کاغذ ۵ برابر بیشتر از سرعت آن در خشکی است، اما تبدیل‌ شدن این انرژی بادی به نیروی الکتریکی، پرسش دیگری است که محققان مرکز کارنیج سعی در یافتن پاسخی برای آن دارند.

«کن کالدیرا» از سرپرستان این تحقیقات این پرسش را مطرح می‌کند: «آیا سرعت بالای باد به این دلیل است که چیزی سرعت آن‌را کمتر نمی‌کند؟ آیا تاسیس نیروگاه‌های بادی عظیم در این مناطق باعث نمی‌شود که سرعت باد در دریا برابر با سرعت باد در خشکی شود؟»

گروه تحقیقاتی از نمونه‌های رایانه‌‌ای برای مقایسه‌ی نیروی خروجی نیروگاه‌های بادی کانزاس و تاسیسات پروژه‌ی دریایی تریدنت، استفاده کردند. نتایج به‌دست آمده نشان داد توربین‌های دریایی، سرعت باد را به اندازه‌ی توربین‌های بر روی خشکی کاهش نمی‌دهند و حتی در برخی مناطق می‌توانند سه برابر بیشتر از همتایان خود در خشکی نیروی الکتریکی تولید کنند.

دلیل این مسئله، وجود تفاوت جوی میان دریا و خشکی است. بادی که باعث چرخیدن توربین‌ها می‌شود، از بادهای پرسرعت در ارتفاع بالا نشأت می‌گیرد. این بادها در خشکی چندان تمایلی به کاهش ارتفاع خود و نزدیک‌شدن به خشکی ندارند، اما سطح گرم اقیانوس، به خصوص اقیانوس اطلس شمالی، باعث می‌شود این بادها به سطح آب نزدیک شده و باعث چرخش توربین‌ها شوند.

«آنا پوزنر»، از دیگر سرپرستان این تحقیقات اظهار داشت: «ما دریافتیم نیروگاه‌های عظیم بادی موجود در اقیانوس می‌توانند از انرژی باد در جو استفاده کنند، اما نیروگاه‌‌های بادی واقع در خشکی ناچار به استفاده از بادهای نزدیک به سطح هستند.»

گروه تحقیقاتی علاوه بر غنی‌بودن اقیانوس اطلس شمالی از بادهای جوی، دریافت که با تغییر فصول، بهره‌وری این نیروگاه‌های مستقر در اقیانوس نیز تغییر می‌کند. این نیروگاه در تابستان می‌تواند نیروی برق مورد نیاز کشور آمریکا و یا قاره‌ی اروپا را تامین کند، اما در زمستان، میزان نیروی برق تولیدی این نیروگاه‌ می‌تواند نیاز سیاره‌ی زمین به برق را بر طرف کند.

نوشته: مایکل اروینگ
ترجمه: رضا کاظمی - مجله علمی ایلیاد