يمثل هذا أول نظام مصمم خصيصاً توليد الطاقة الحرارية بشكل مستمر من اختلافات درجة حرارة المحيط في البحر. تقع المنصة المُنشأة حديثًا قبالة سواحل جزر الكناري، في المنصة المحيطية لجزر الكناري (PLOCAN).

ما توليد الطاقة الحرارية؟

تعد هذه المنصة موقع اختبار بحريًا في المياه الإسبانية. قام المهندسون بتركيب وتوصيل أنبوب رأسي لسحب مياه البحر، وهو هيكل أساسي يسحب المياه الباردة من أعماق المحيط.

كما تعد هذه الخطوة على نطاق واسع الجزء الأكثر تعقيدًا في بناء نظام تحويل الطاقة الحرارية البحرية.

فيما حقق مشروع PLOTEC هذا الإنجاز بعد سنوات من المحاكاة والاختبارات في أحواض الاختبار.

حيث تتيح الوحدة العائمة الآن للباحثين تقييم الأداء في الواقع العملي. بما في ذلك كيفية تصرف النظام في ظروف المحيط المفتوح وتفاعلاته مع البيئة المحيطة.

في الوقت نفسه يعدّ هذا المشروع جزءًا من برنامج بقيمة 3.5 مليون يورو مدعوم من مبادرة “هورايزون أوروبا” التابعة للاتحاد الأوروبي.

وتقود شركة “جلوبال أو تي سي”، بالتعاون مع مجموعة من الشركاء الأوروبيين. هذا الجهد لنقل التكنولوجيا من بيئات محكمة إلى مرحلة الجاهزية التجارية.

 توليد الطاقة من حرارة المحيط

تعتمد تقنية تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات على استغلال فرق درجة الحرارة الطبيعي بين المياه السطحية الدافئة ومياه أعماق البحار الباردة.

في حين تسخّن المياه الدافئة سائلاً عاملاً منخفض درجة الغليان، منتجةً بخاراً يُشغّل توربيناً.

ثم تكثّف المياه الباردة القادمة من أعماق تصل إلى حوالي 3280 قدماً هذا البخار ليعود سائلاً، مما يسمح بتكرار الدورة وتوليد الكهرباء باستمرار.

تم اختبار نسخ مصغرة من هذا النظام على اليابسة، حيث توجد بالفعل خطوط أنابيب مياه أعماق البحار.

ومع ذلك، تواجه هذه الأنظمة قيودًا لأن الأنابيب الطويلة اللازمة لنقل المياه الباردة إلى الداخل مكلفة وتحد من حجم النظام.

في حين بوضع المحطة مباشرة فوق المياه العميقة، يمكن تقليل طول الأنابيب المطلوبة بنحو 80%. وهذا يجعل الأنظمة الأكبر حجماً أكثر جدوى، ويفتح المجال أمام توليد الطاقة على نطاق واسع .

لا تزال العديد من المناطق الجزرية الاستوائية تعتمد بشكل كبير على الديزل وزيت الوقود الثقيل لتوليد الكهرباء.

بينما يجب استيراد هذه الأنواع من الوقود، مما يجعل أسعار الطاقة عرضة لتقلبات السوق. ويؤدي هذا عادةً إلى ارتفاع تكلفة الطاقة وعدم استقرارها.

الطاقة الشمسية

تتوفر مصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح حاليًا، إلا أن تطويرها مستقبلًا قد يواجه تحديات.

قد تكون الأراضي المتاحة لتوليد الطاقة محدودة. فضلًا عن وجود ظروف غير مواتية في قاع البحر بالقرب من السواحل. قد تُصعّب هذه العوامل على الجزر الانتقال إلى الطاقة المتجددة.

من ناحية أخرى، توفر تقنية تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) خيارًا آخر من خلال الطاقة المستمدة من المحيط.

وبفضل تشغيلها المستمر، يمكنها توفير طاقة أساسية على مدار الساعة دون الاعتماد على الأحوال الجوية.

وتشير تقديرات شركة Global OTEC إلى إمكانية استبدال أكثر من 25 جيجاوات. من قدرة توليد الطاقة الحالية التي تعمل بالوقود الأحفوري في الجزر الاستوائية بأنظمة مماثلة.

حتى الآن، كان نشر محطات الطاقة الحرارية البحرية يمثل العقبة الرئيسية أمام هذا القطاع. ويُنظر إلى نجاح عملية التركيب على أنه نقطة تحول في هذا المجال.

مع بدء الاختبارات، تخطط الشركة لنشر أول وحدة طاقة لتحويل الطاقة الحرارية للمحيطات في هاواي.

وأخيرًا ستركز المرحلة التالية على إثبات قدرة الأنظمة البحرية على توفير كهرباء ثابتة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع على نطاق مناسب لشبكات الجزر.

المصدر: interestingengineering.