طاقة المد والجزر للمحيطات طاقة المد والجزر هي الشكل الثاني من طاقة المحيطات، وتعتمد فكرة الاستفادة منها على حجز الماء الذي يأتي به المد نحو الشاطئ في خزانات خلف سدود " Dams "، وبالتالي يمكن الاستفادة من الماء في إنتاج الكهرباء كما في المحطات المائية. كل ما يجب ان يتم لانتاج الطاقة، يكمن في اختلاف مستوى الماء بين البحر والخزان وتتجسد الخطوة الاولى بملئ الخزان وهو ما يتكفل به المد، بعدها يتم اغلاق ابواب الخزان ولا يتم فتحها الا عند انتهاء حالة الجزر. عند انسحاب الماء، يكون الخزان في اعلى مستوياته ويكون الفرق بين مستوى البحر والخزان كافيا ليشغل الماء مراوح المضخات والتي تعمل على إدارة عمود داخل مولد فتنشأ الكهرباء التي يتم نقلها من خلال محولات خاصه تحملها الى مركز توزيع الطاقة الكهربائية. تتوقف كمية الطاقة التي يتم توليدها على قوة المد والجزر، وعلى كمية المياه التي يتم تخزينها في الخزانات، وتعتمد بعض النظم على تشغيل مضخات ترفع مستوى المياه في الخزانات الى ما هو اعلى من مستوى البحر -حين يكون ذلك ممكنا- وخصوصا عندما يقل الطلب على استهلاك الطاقة، وتحديدا في فترة الليل، ويتم تفريغ المياه بعد ذلك الى البحر حين يزداد الطلب على الكهرباء.
تأتي كلتا الطاقتين من البحر ، لكن هل تعرف من أين تأتي طاقة المد والجزر وطاقة الأمواج؟ الحقيقة من السهل جدًا معرفة ماهية الطاقة وهي أن الاسم يعطي العديد من القرائن ، على سبيل المثال المد والجزر ، يأتي من المد والجزر ، أصعب قليلاً ، يأتي لوح. باختصار ومع المعلومات الأساسية التي يجب عليك الاحتفاظ بها هي أن طاقة مياه البحر كما قلنا يأتي من المد والجزر ، وهي حركة تتكون من ارتفاع مستوى سطح البحر وتنتج ما يصل إلى مرتين في اليوم بفعل جاذبية القمر. استخدام هذا النوع من الطاقة شديد جدا على غرار الطاقة الكهرومائية (سنتحدث عنها في المستقبل). بمجرد أن يكون لدينا سد يقع في مصب النهر (يتكون فم المصب من ذراع واحدة عريضة على شكل قمع موسع) مع تركيب بوابات وتوربينات هيدروليكية ، فإننا نعطي أهمية للارتفاع الذي يمكن أن يصل إليه المد والجزر. أي عندما يكون المد والجزر على وشك الوصول (يرتفع المد) ، يتم فتح البوابات عن طريق تدوير التوربينات بالمياه التي تدخل المصب ثم تتراكم كمية كافية من المياه وبالتالي تكون قادرة على إغلاق البوابات التي تمنع الماء من العودة إلى البحر. بمجرد وصول المد المنخفض (انخفاض المد) ، يتم إخراج الماء من خلال التوربينات.
ما هي طاقة المد والجزر؟ وماهي الطرق المستخدمة لتوليد هذه الطاقة؟ ثم ما هي التحديات التي تواجه استخدام هذه الطاقة وكيفية مواجهتها؟ في الآونة الأخيرة تزايدت الحاجة إلى مصادر بديلة للطاقة الغير متجددة مثل الوقود الإحفوري (فحم- غاز- نفط)، وذلك لضمان وجود إمدادات مستمرة من الطاقة المتجددة وللحصول على مصادر للطاقة النظيفة. والأكثر من ذلك أن هناك حركة دولية واضحة لتعزيز تكنولوجيا الطاقة المتجددة اللازمة لتوليد الكهرباء؛ وذلك للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة (الاحتباس الحراري) المسئولة عن تغير المناخ. تعتبر طاقة المد والجزر أو الطاقة القمرية مجالًا تكنولوجيًا واعدًا يتمتع بإمكانيات هائلة وقدرة عالية على إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء النظيفة، وهي أحد مصادر الطاقة المتجددة التي يمكن التنبؤ بها. تقدر الطاقة التي يمكن استخراجها من المحيطات بأكثر من 8000 تيرا وات ساعة لكل سنة. خلال القرن العشرين طور المهندسون طرقًا مختلفة لاستخدام حركة المد والجزر لتوليد الكهرباء في المناطق التي تتعرض لنطاق واسع من تيارات المحيطات. تستخدم جميع هذه الطرق مولدات خاصة لتحويل طاقة المد والجزر إلى طاقة كهربائية. على الرغم من أن تلك الصناعة قد بدأت لتوها إلا أنها أظهرت مجموعة من الأجهزة والمولدات القادرة على توليد كميات كبيرة من الطاقة، ولكنها لم تصل بعد إلى مستوى كافٍ لأن تصل إلى مرحلة التسويق وقادرة على المنافسة مع مصادر الطاقة الأخرى.
3) السّدود: يتشابه تكوين السّدود مع البحيرات، حيث يعتمد تجميعُ المياه في هذه الحالة على العنفات، أو عن طريق إنشاء مساقط مائيّةً فيما يشبه الشّلاّلات. ففي كثيرٍ من الأحيان، يلجأ المهندسون إلى جعل مستوى البركة المُجمّعة للمياه أقلّ من مستوى القنال أو التّيّار المائيّ، وهو ما يميّز السّدود عن البحيرات بشكلٍ واضح. أمّا من ناحية الهيئة العامّة، تلتقي السّدود مع البحيرات في طريقة التّخزين، إذ يتمّ فتحُ الطّريق إلى المجاري المائيّة المؤدّية إليها في حالة ارتفاع منسوب المياه، لتكوين ما يشبه البُحيرة. وعند تجميع الكمّيّة الكافية من الماء، يتمّ تفريغُها عن طريق تشغيل العنفات التي تستمدّ طاقتها من التّيّار المتولّد، وهو ما يسمح لنا لاحقاً بتوليد الطّاقة الكهربائيّة من قوّة الدّفع المائيّ. ماهي المميّزات التي تدفعنا إلى استغلال طاقة المدّ والجزر؟ وماهي سلبيّاتها؟ من المؤكّد أنّ هذا النوع من الطّاقة يزخر بالإيجابيّات، وإلاّ لما ظلّ الإنسانُ يلجأ إليها منذ هذه القرون الطّويلة. وفي ما يلي، نُحاول عرضَ أبرز نقاط القوّة التي تميّز طاقة المدّ والجزر: الاستمراريّة: ترتبط قابليّةُ استخراج طاقة المدّ والجزر بتواجد أمواج الأنهار والمحيطات، ممّا يجعل منها مصدراً لا ينضب أبداً.
وايضاً إن توربينات المد والجزر كبيرة، ولكنها تسبب القليل نسبياً من الاضطراب في النظام البيئي من حولها، ويمكن أن تتسبب في أضرار تصادم مثل توربينات الرياح مع الحياة البحرية، ولكن هذه الشفرات تميل إلى التحرك ببطء، لذا فهي ليست مصدر قلق كبير، كما أنها تصدر ضوضاء منخفضة المستوى، والتي يمكن أن تؤثر على الثدييات البحرية. قناطر المد والجزر: إن قناطر المد والجزر هي عبارة عن سدود منخفضة الجدران، وعادة ما يتم تركيبها عند مداخل المد والجزر أو مصبات الأنهار، وعلى غرار السدود الكهرومائية التقليدية تُستخدم بوابات السد لإنشاء خزان على جانب واحد من الحاجز، ويتم تأمين الوابل (جهاز من أجهزة قناطر المد والجزر) عادةً في قاع البحر في حين أن الجزء العلوي من الوابل أعلى بقليل من مستوى المياه، كما تقع توربينات المد والجزر في الجزء السفلي من الحاجز داخل نفق يسمح بتدفق المياه من خلاله. يتم تشغيل التوربينات الموجودة على طول الجزء السفلي من الوابل مع المد والجزر الواردة والصادرة، وخلال المد المرتفع القادم يتدفق الماء فوق التوربينات مع ارتفاع المياه، وبعد ذلك يتدفق الماء مرة أخرى عبر التوربينات حيث يصبح المد منخفضاً، والتوربينات تكون متصلة بمولد ليتم إنتاج الكهرباء.
ذات صلة معلومات عن ظاهرة المد والجزر المد والجزر تعريف المدّ والجزر المدّ والجزر ظاهرتان طبيعيّتان تحدثان دوريّاً للمياه على سطح الأرض، وهما عبارة عن ارتفاع منسوب مياه المحيطات والبحار المفتوحة والخلجان وهذا ما يُعرف بالمدّ، بينما يُعرَف انخفاضها بالجَزر، وينتج عن ظاهرة المدّ تشكّل موجاتٌ كبيرةٌ من المياه تغطِّي مساحاتٍ من اليابسة، يلي ذلك انحسارها وهذه هي ظاهرة الجزر. كيفيّة الحدوث يحدث المدُّ والجزر بسبب تأثير جذب كلٍّ من الشمس والقمر للأرض، وهو ما يُعرف بالمدّ القمريِّ والمدّ الشمسيّ، إلَّا أنَّ المسبّب الرَّئيسيّ لهذه الظاهرة هو القمر؛ بسبب قربه من الأرض، أمَّا الشمس فإنَّ قوَّة جاذبيّتها تكون أقلَّ من قوَّة الجاذبيَّة الناتجة عن القمر بمقدار النِّصف بسبب بعدها عن الأرض؛ حيث تبلغ قوَّة الجزر الشمسيّ 46% من قوَّة الجزر القمريِّ، ولهما عامل آخر هو قوَّة الطَّرد المركزيِّ النَّاتج عن دوران الأرض حول محورها. أماكن حدوث المدّ أثناء دوران الأرض يحدث المدُّ في الأماكن المواجهة للقمر؛ حيث تجذب القوَّة النَّاشئة عن جاذبيَّته سطحَ الماء، وعند ابتعاده عن هذه الأماكن يحدث فيها الجزر، ويختلف ارتفاع المدّ وانخفاض الجزر من مكان إلى آخر في العالم؛ حيث يصل ارتفاع المدّ في بعض المناطق إلى أكثر من 200سم، وأحياناً لا يزيد عن 30سم في مناطق أخرى.