طرح دولت آمریکا برای تولید برق از طوفان

وقتی دونالد ترامپ رئیس جمهور آمریکا این سوال را مطرح کرد که آیا می توان طوفان را با یک بمب اتمی متوقف کرد همه شگفت زده شدند. بر اساس گزارش وب سایت شبکه ان تی وی به آلمان یک طوفان متوسط بیش از 600 ترا وات انرژی دارد که 200 برابر انرژی لازم برای تولید برق در سراسر دنیاست.

سازمان ناسا می گوید: یک طوفان در هنگام ظهور خود می تواند انرژی 10 هزار بمب اتمی را آزاد سازد. و حالا این سوال پیش می آید که آیا بشر نمی تواند از این انرژی برای اهداف خود بهره بگیرد؟

قدرت یک طوفان را می توانیم هر ساله در ویرانی های حاصل از آن در سواحل کارائیب و آمریکا مشاهده کنیم تنها قسمتی کوچک از این انرژی (حدود یک چهارم درصد) به باد مربوط است. در حالی که بخش اعظم آن به شکل گرما ظاهر می شود به گرمایی که طوفان آن را از دریا می گیرد و در لایه های بالایی هوا آزاد می سازد. با این حال نباید قدرت انرژی بادی یک طوفان متوسط را دست کم گرفت. قدرت این انرژی به یک و نیم ترا وات می رسد که با نیمی از حداکثر بازدهی نیروگاه های برق دنیا برابری می کند.

امروزه از انرژی بادی چه در خشکی و چه در دریا برای تولید برق استفاده می شود پس چرا از طوفان در این جهت استفاده نکنیم؟

نقش نیروگاه عظیم بادی در توقف طوفان :

به طور معمولی تاسیسات بادی را حین طوفان های عادی با بادهایی با سرعت 25 متر در ثانیه تعطیل می کنند تا آسیب نبینند. در حالی که سرعت طوفان های استوایی چند برابر این مقدار است. حتی بزرگترین تاسیسات بادی کنونی در دریا با بیش از 100 توربین نیز تاب مقاومت در برابر چنین طوفانی را ندارد.

پژوهشگران دانشگاه استنفورد می گویند اما اگر در یک تاسیسات بادی به جای صدها، ده ها و هزار توربین نصب کنیم نتیجه متفاوت خواهد بود. یک شبیه سازی در سواحل آمریکا با 80هزار توربین بادی این ادعا را تایید کرده است. وقتی که در سال 2005 طوفان کاترینا جنوب شرقی آمریکا را در می نوردید، این تاسیسات توانست حدود 500 گیگاوات (معادل انرژی حاصل از 500 نیروگاه هسته ای) از شدت طوفان بکاهد. به دلیل بالا بودن تعداد توربین های بادی مقاومت توربین ها در برابر طوفان بهتر می شود و همزمان شدت طوفان نیز کاهشی قابل توجه پیدا کرده و از قدرت تخریبی آن کاسته می شود.

پروژه ای مقرون به صرفه:

نویسندگان این بررسی تحقیقاتی می گویند ساختن چنین تاسیساتی در هر صورت مقرون به صرفه است. به گفته آن ها نگاهی به کاهش هزینه های ناشی از آسیب های اجتماعی، کاهش ویرانی ها و بیماریهای ناشی از آلودگی هوا و همچنین تاثیر بازدارنده این پروژه در تغییرات آب و هوایی نشان می دهد که این پروژه ارزش هزینه کردن را داشته است.

دومین راه حل:

دومین راه حل برای استفاده از انرژی طوفان ساختن تاسیساتی با توربین های بادی مقاوم تر است توربین هایی که تاب مقاومت در برابر طوفان های شدید را داشته و به طور مرتب انرژی تولید کنند.

آستسوشی شیمیز محقق ژاپنی و مبتکر اولین توربین طوفانی در جهان توربین هایی ابداع کرده که برای فعالیت حین طوفان های گرمسیری در شرق آسیا طراحی شده اند. این توربین ها که مختص شرایط طوفانی اند دارای سه صفحه عمودی مرتبط با هم هستند که طول یک محور مرکزی می چرخند. اگر چه میزان بازدهی این توربین در شرایط عادی از توربین های بادی معمولی کمتر است اما به دلیل ساختار مقاوم خود می تواند در برابر طوفان های مهیب مقاومت کند این که ساخت تاسیساتی با چنین توربین هایی صرف دارد یا نه در حال حاضر در دست تحقیق قرار دارد. در سواحل جزیره اوکیناوای ژاپن یک تاسیسات کوچک آزمایشی شامل این توربین ها نصب شده که قرار است در سال آینده با ظرفیت 10 کیلووات راه اندازی شود.

این ظرفیت در قیاس با تاسیسات بادی معمولی اندک است اما شیمیز می گوید این تاسیسات می تواند در شرایط طوفانی نیاز ژاپن را برای 50 سال بر طرف کند تنها مشکل باقیمانده ذخیره سازی این مقدار از انرژی در باتری های مناسب است که محققان در حال حاضر در حال حل این مشکل هستند.

آیا راه های دیگر برای استفاده از انرژی طوفان وجود دارد؟ پژوهشگران میامی توربین های مارپیچ گونه ای طراحی کرده اند که می توان آن ها را بر بام خانه ها تعبیه کرد. این توربین ها طوری طراحی شده اند که بهنگام وزش طوفان با جذب نیروی باد برق تولید می کنند و همزمان جلوی تخریب ساختمان را نیز می گیرند.

راه دیگر استفاده از انرژی امواج دریایی برآورده بر اثر طوفان است. در طوفان ایرنه در سال 2011 شرکتی به نام اوشن پاور تکنولوژی با مبادرت به این کار در سواحل نیو جرسی توانست تولید برق را به صورت جهشی بالا ببرد. پژوهشگران طرحی دیگر نیز برای استفاده از انرژی گرد بادها مطرح کرده اند که در حال حاضر تنها روی کاغذ مطرح است. آنها تلاش دارند با ایجاد گرد بادهای مصنوعی از هوای گرم حاصل شده برای چرخش توربین ها و تولید برق استفاده کنند.

با این همه باید گفت که با امکانات فنی فعلی تنها می توان از بخش بسیار ناچیزی از انرژی طوفان استفاده کرد. بسیار بعید است که دولت آمریکا در صدد تامین هزینه های هنگفت بر پایی دهها هزار توربین بادی در سواحل باشد. به نظر می رسد که پروژه تاسیس نیروگاه عظیم بادی گرمسیری در حال حاضر تنها امکانی باالقوه است که همچنان باید در انتظار تجلی بنشیند.