سیستم جدید تولید برق با ایجاد گرداب بزرگ مصنوعی در دریا

اختراع سیستم تولید برق با ایجاد گرداب بزرگ مصنوعی در دریا

در این یاداشت بطور کوتاه و خلاصه به "بررسی سیستم جدید تولید برق با ایجاد گرداب بزرگ مصنوعی در دریا" از سری اختراعات منتشر شده من میپردازیم.

---

 

 لازم به اشاره میدانم, یاداشت زیر تنها مختصری از بخش "مقدمه مقاله اصلی" است, لذا در صورت علاقمندی می توانید توضیحات فنی جامع و کامل این اختراع را به تفصیل در بخش زبان فارسی وب سایت "سیاره علوم" www.sciencesplanet.com مطالعه و همچنین ویدیوی خلاصه فیلم این اختراع را مشاهده فرمائید. ضمن احترام, این یاداشت بعنوان بخشی از مقاله اختراعات من تحت قانون "مالکیت معنوی" بوده و صرفا جهت اطلاع رسانی عموم است لذا هر گونه کپی برداری و استفاده غیر مجاز از توضیحات, تصاویر تخصصی و ایده های بازگو شده در این یاداشت ممنوع می باشد.

هآیدروالکتریسیته (hydroelectricity ) به طور اختصار به فرآیند تولید نیروی محرکه از آب برای چرخش توربین های آبی و سپس انتقال نیرو و انرژی به ژنراتور (Generators) جهت تبدیل به جریان الکتریسسیته گفته میشود. در طبیعت منابع متعددی وجود دارد که در ساختار خود, ماهیت ذاتی انرژی مکانیکی نوسان را دارند و آب یکی از این منابع است. در حقیقت آب به جهت واکنش پذیری از سایر نیروهای جبری در طبیعت, قابلیت تبدیل شدن به انرژی مکانیکی نوسان را دارد که بسته به نوع فشار نیروهای پیرامونی می توان به اشکال مختلف انرژی مکانیکی را از آب استحصال نمود. برای تبدیل انرژی نوسان آب در حال حرکت به انرژی الکتریکی و تولید برق چندین روش وجود دارد. بطور معمول در اکثر روشهای استحصال, از توربین های آبی استفاده میشود چرا که با چرخش پره ها و گردش شفت توربین بیشترین حجم نیرو جهت انتقال به مولد ایجاد می گردد. در معدود پروژ ه های دیگر نیز, از حرکت نوسان مکانیکی بالا و پایین رفتن امواج دریا یا همان حرکت انتقالی در فیزیک جهت تولید انرژی بهره برده میشود.

در تمامی نیروگاه های برق آبی, توربین ها در مسیر حرکت جریان آب نصب میشوند تا جریان آب پس از برخورد با پره های توربین آنها را چرخانده و منجر به تولید نیروی گشتاور جهت ژنراتور شود.

این موضوع در کنار مزایای تولید انبوه انرژی اما محدودیتهایی نیز بهمراه دارد چراکه در تمامی مناطق جهان امکان استفاده از منابع غنی آب جهت استحصال انرژی وجود ندارد. بعبارتی درصد بالایی از کشورهای جهان فاقد رودخانه و سواحل دریا هستند لذا امکان تولید انرژی از منابع آبی را ندارند. البته در بعضی مناطق طرح های زیر ساختی محدود و خاصی برای ذخیره کردن آب ناشی از بارندگی در پشت سد های کوچک و بزرگ احداث گشته است اما این دسته از طرح ها نیز دچار محدودیت شدید در بهره برداری از آب بعنوان نیروی محرکه تولید برق هستند زیرا اولویت در این مناطق تامین آب شرب است و استفاده از آب جهت مصارف صنعتی نظیر تولید انرژی در اولویت های بعدی می باشد.

کمبود آب شیرین در جهان و هدفمند بودن استفاده از آن باعث شده که در اکثر کشورها آب بعنوان یک منبع ثابت و اتکا پذیر جهت استحصال انرژی محسوب نشود. هرچند حتی در مناطق پر بارش و یا دارای دسترسی به دریاها نیز, طرح های خلاقانه برای استحصال انرژی از آب ارایه نشده و اکثریت قریب به اتفاق تمام پروژه های فعلی (در مناطق برخوردار) مقادیر زیادی دور ریز آب در حین انجام پروسه استحصال دارند.

مجموعه این چالش ها و محدودیت ها باعث گشت که من ایده استفاده و استحصال انرژی از آب را بدون داشتن دور ریز خلق کنم. بعبارتی در طرح پیشنهادی من سعی شده ضمن استحصال نیرو از آب و تبدیل این نیرو به انرژی, مجددا آب به منبع ذخیره باز گردانی شده و میزان دور ریز آن به صفر برسد که این موضوع در مناطق کم برخوردار از منابع آبی یک عامل مهم و کاربردی محسوب میشود. این ایده بر اساس قوانین ذاتی فیزیک طراحی شده است تا بتوانیم جرم آب را از وضعیت ساکن به وضعیت حرکت در آورده و از این حرکت جهت تولید انرژی استفاده نمائیم.

برای بازچرخانی آب و ایده استفاده از مایع ساکن و بی حرکت, رفتار فیزیک گرداب ها الگوی مدل اولیه طرح من شدند با این تفاوت که گرداب ها بر اساس تغییرات در نیرو های طبیعت بوجود می آیند اما در طرحی که من ارایه کرده ام, گرداب را به شکل مصنوعی بوجود می آوریم بشکلی که قابلیت افزایش ابعاد شعاع دایره گرداب و نیز کنترل سرعت چرخش آب درون گرداب نیز فراهم شود. با استفاده از این دو قابلیت حجم فشار گردش جریان آب افزایش یافته و نیروی محرکه تولید شده مداوم تر و قوی تر عمل می کند که در نهایت می توانیم از این حرکت گردابی آب جهت استحصال انرژی استفاده کنیم

این طرح قابلیت مهم "باز چرخانی" را در ساختار خود دارد بدین معنی که علاوه بر سواحل دریا می توانیم در کنار حوضچه سدهای مستقر در خشکی نیز از این طرح جهت باز گرداندن آب به منبع اولیه استفاده کنیم. با استقرار و استفاده از "سیستم باز چرخانی آب" در این طرح, میزان دورریز آب به صفر رسیده و براحتی می توانیم پس از تولید نیروی محرکه لازم ژنراتورها, آب را بدون هدر رفتن و کاهش حجم ذخیره مجددا به حوضچه سد برگردانیم. اهمیت سیستم "باز گردانی آب" زمانی بیشتر ملموس میشود که مکان اجرای طرح در مناطق کم آب باشد زیرا با اجرای این طرح هم به تولید برق دست خواهیم یافت و هم از هدررفتن آب جلوگیری شده و پس از طی مراحل استحصال انرژی, آب مجددا به دریاچه سد یا حوضچه ذخیره باز گردانی می شود

با توجه بر کاهش منابع آب زیر زمینی ناشی از خشکسالی ها و افزایش دمای کره زمین, ساخت نیروگاه های هآیدروالکتریسیته با استفاده از "سیکل بازچرخانی آب", می تواند کمک شایانی به جبران کاهش منابع آب شیرین در سرتاسر جهان نماید. این طرح قابلیت استفاده در دریای آزاد, دریاچه های پشت سد و نیز حوضچه های بزرگ نگهداری آب را دارد. چنانچه این نیروگاه را در دریا بسازیم امکان استفاده از دستگا ه های آب شیرین برق محور را نیز خواهیم داشت چرا که با بهره مندی از انرژی تجدید پذیر و پاک گرداب مصنوعی برق مورد نیاز جهت مخازن تولید بخار آب در سیستم های تقطیر حرارتی فراهم میشود.

ساخت نیروگاه هآیدروالکتریسیته گرداب مصنوعی با استفاده از انرژی حاصل از آب های دریا و یا حوضچه ها می تواند علاوه بر صرفه جویی در استفاده از ذخایر محدود منابع آبی, تاثیرات قابل توجهی نیز در کاهش آلایندگی نیروگاه های متکی به سوخت های فسیلی داشته باشد. در بسیاری از مناطق جهان امکان استفاده از منابع تجدید پذیر و دوستدار محیط زیست میسر بوده و تنها نیازمند یک عزم فرا ملی و برنامه ریزی عملی سیاستگذاران حوزه انرژی برای استفاده بهینه از منابع تجدید پذیر است که امیدوارم با استفاده از چنین طرح ها و ایده هایی حرکت به سوی استفاده مطلق از انرژی پاک در سر تا سر جهان تشویق و تسریع گردد.

بمثابه سایر اختراعات, این اختراع نیز قابلیت توسعه و ظرفیت بهینه سازی بیشتر را داشته و با تجاری سازی آن می توان کمک شایانی به کاهش تخریب محیط زیست نمود.

 منبع: مقالات و پژوهش های علمی منتشر شده علی پوراحمد بر روی وب سایت "سیاره علوم" www.sciencesplanet.com