تغییر جزر و مد: آیا نیروی دریایی پنهان می تواند به شهرهای ساحلی ما انرژی بدهد؟

مهندس دیوید مومری می گوید نیروی جزر و مدی می تواند زندگی جوامع ساحلی را تغییر دهد

در مکانی مخفی در ارتفاعات اسکاتلند، رودخانه ای با جریان سریع وجود دارد که کلید درک قدرت عظیم آب است.

این جایی است که مهندس دیوید مومری بیش از یک دهه پیش خود را پیدا کرد.

با طناب محکمی که روی رودخانه بسته شده بود، بیرون شنا کرد، محکم گرفت و اجازه داد جریان غیرقابل توقف در حالی که سرش را به زیر سطح فرو می‌برد سرازیر شود.

او می‌گوید: «به‌عنوان یک مهندس، ما محاسبات و مسائل را انجام می‌دهیم، اما گاهی اوقات می‌توان از لمس واقعی آب و احساس آن چیزهای بیشتری دریافت کرد».

همانطور که در تپه های پر قدرت دراز کشید، نوع جدیدی از مولد انرژی جزر و مدی در مقیاس کوچک را مجسم کرد.

این یک نوآوری است که او می گوید می تواند زندگی مردم در جوامع ساحلی را تغییر دهد.

"من زیر رودخانه بودم و تلاطم آب را که روی من هجوم می آورد احساس می کردم.

تلاش برای پیش‌بینی اینکه چگونه این توربین باید با آن محیط تعامل داشته باشد - برای درک نحوه عملکرد آب.

نمونه اولیه توربین شناگر در Strangford Narrows در ایرلند شمالی

ایده Mummery تبدیل به Swimmer Turbine شد - یک ژنراتور جزر و مدی 50kw که به خاطر تجربه او در رودخانه نامگذاری شد.

دستگاه فایبرگلاس و فولادی که به کف دریا لنگر انداخته است، زیر سطح آب نامرئی قرار دارد. می تواند برق کافی برای تامین برق حدود 30 خانه تولید کند.

او آزمایشات خود را در رودخانه در اوایل دهه 2010 آغاز کرد. به توصیه یک وکیل ثبت اختراع، او مکانی مخفی را پیدا کرد، دور از گردشگران کنجکاو Highland و دوربین های آنها.

او می‌گوید: «شما سعی می‌کنید کاملا محتاط باشید زیرا با فناوری جدید کار می‌کنید.

در اولین سال‌های تاسیس شرکت او، فلکس مارین پاور، مدت‌ها قبل از اینکه بریتانیا درگیر هزینه‌های سرسام‌آور بحران انرژی شود، بود.

ماهیگیران در Islay یاد می گیرند که چگونه توربین شناگر را جمع آوری کنند

اندازه توربین شناگر چیزی است که آن را از پروژه های جزر و مدی بزرگ که در اطراف آب های اسکاتلند پراکنده شده اند متمایز می کند.

اسکاتلند پیشرو جهانی در این بخش در سایت هایی از جمله:

نوآوری نوا - اولین آرایه جریان جزر و مدی جهان که در سال 2016 در بلومول ساوند در شتلند مستقر شد.

MeyGen - بزرگترین آرایه جزر و مدی جهان، با چهار توربین بزرگ 1.5 مگاواتی در بستر دریای پنتلند فرث

Orbital O2 - قدرتمندترین توربین شناور جهان که 2 مگاوات تولید می کند، در Fall of Warness در جزایر اورکنی لنگر انداخته است.

توربین Mummery در مقایسه با این ماشین های غول پیکر بسیار فشرده و کم هزینه است. ماهیگیران و کارگران محلی می توانند آن را خودشان از بندر روستای خود بسازند و نصب کنند.

آیا می توانید مانند یک کیت مبلمان Ikea تصور کنید؟ یک کانتینر حمل و نقل دریافت می کنید و آن را باز می کنید و حدود 20 جزء خواهد بود.

"شما همه آنها را با هم پیچ می کنید و سپس توربین خود را آماده می کنید.

"یک طرح پرتاب وجود دارد، شما این دستورالعمل ها را دنبال کنید، سپس در آب خواهید بود."

کار مومری همیشه بر قدرت در مقیاس کوچک متمرکز نبود. او که اصالتا اهل گیلدفورد بود، در رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه ساری تحصیل کرد.

قبل از تاسیس Flex Marine Power، او یک مشاور مورد تقاضا در بخش انرژی بریتانیا بود. او برای مدتی در کار هسته ای و از کار انداختن ربات ها برای بیرون کشیدن مواد از مخازن آلوده تخصص داشت.

او پس از عاشق شدن با دختری که در دانشگاه گلاسکو تحصیل می کرد به شمال نقل مکان کرد. جو همسر او شد و اکنون با سه فرزند خردسال در حومه شهر زندگی می کنند.

به راحتی، جابجایی Mummery زمانی اتفاق افتاد که اسکاتلند در حال تثبیت شهرت خود به عنوان مرکزی برای تخصص نیروی دریایی بود.

پروژه برق موج Pelamis به طول 180 متر، با نام مستعار مار دریایی

در سال 2010 او در شرکت انرژی تجدیدپذیر اسکاتلندی در پروژه پیشگامانه Pelamis در اورکنی استخدام شد.

Pelamis P2 با طول 180 متر (591 فوت) - با نام مستعار مار دریایی - اولین ماشین انرژی امواج شناور در اعماق آب بود که برای شبکه ملی برق تولید کرد.

در نهایت، Pelamis در سال 2014 وارد مدیریت شد، اما این دستگاه بدبخت همچنان به عنوان نقطه عطفی در نوآوری انرژی دریایی شناخته می شود.

مومری می‌گوید: «صنعت مملو از نمونه‌هایی از فناوری‌های فوق‌العاده و تیم‌هایی است که کارهای شجاعانه‌ای انجام می‌دهند که دهه‌ها طول می‌کشد.

"اما در برخی مواقع بازار بالا نمی رود و آنها لنگ می زنند. برخی از موارد واقعا خوب ادامه یافته اند، اما برخی دیگر این کار را نکرده اند و این غم انگیز است."

دیوید مامری در خانه در گلاسکو، جایی که او Flex Marine Power را تأسیس کرد

مومری می‌گوید که بریتانیا «آب‌های خارق‌العاده‌ای برای نیروی جزر و مد» دارد و او دوست داشت در پروژه‌های بزرگ شرکت کند - اما نمی‌توانست ناراحتی خود را از بین ببرد.

کار او با بسیاری از جوامع کوچک ساحلی که خود را در آنها یافت، ناسازگار بود.

"من با تمام این قطعات واقعا گران‌قیمت کیت، با قایق‌های اطراف اسکاتلند بیرون می‌روم و بررسی‌های سونار انجام می‌دهم.

"اما این تجهیزات واقعا بزرگ و در مقیاس کاربردی بودند که صدها تن وزن داشتند و توسط افرادی از سرزمین اصلی ارسال می شدند.

"همه افرادی که در بندرها یا در میخانه ملاقات می کردم، ماهیگیر بودند. آنها آگاه و علاقه مند بودند.

"من فکر کردم که "ما باید این کار را به گونه ای انجام دهیم که آنها بتوانند رهبری را به دست بگیرند."

او می گوید، این همان چیزی است که انگیزه ایده توربین شناگر او را فراهم کرده است.

توربین شناگر در خشکی مونتاژ می شود و می توان آن را از یک لغزنده راه اندازی کرد

در سال 2011 او پروژه های بزرگی را پشت سر گذاشت تا Flex Marine Power را تأسیس کند و بر مفهوم توربین خود تمرکز کند.

او ساعت‌ها را پشت میز کارش سپری می‌کرد و طراحی می‌کرد که چگونه این فناوری را کوچک‌تر و سبک‌تر کند.

او یک کارمند دانشجو را استخدام کرد و یک فضای اداری شیک و شیشه ای در خارج از گلاسکو پیدا کرد - که به سرعت متوجه شد که کاملا برای یک مهندس و ابزارش مناسب نیست.

"این مکان دوست داشتنی بود، اما من اجازه نداشتم یک مته چکشی وارد دفتر کنم.

ما سعی می‌کردیم نمونه اولیه توربین‌ها را زیر میز بسازیم تا صاحبخانه وقتی وارد می‌شود آنها را نبیند.»

آموزش طناب زدن، تیم محلی در تمرین در سواحل Islay

مومری در جستجوی فضای کاری مناسب تر به گذشته کشتی سازی کلایدساید روی آورد.

او طرحی را برای تبدیل کارخانه‌های کشتی‌سازی سابق برای تحقیقات فناوری دریایی ارائه کرد و توسط مرجع توسعه مجدد Inverclyde به Greenock دعوت شد.

او می‌گوید: «سوله‌های خالی زیادی وجود داشت که سال‌ها از آن‌ها استفاده نشده بود.

"آنها اساسا گفتند "ما شما را راه می‌اندازیم، شما می‌توانید یک آلونک انتخاب کنید".

مومری اکنون برای آزمایشات دریایی برای آزمایش مدل های خود به رودخانه کلاید دسترسی مستقیم داشت.

او نمونه اولیه ای را توسعه داد که در سال 2015 با موفقیت در جزیره لوینگ، در Firth of Lorn، در نزدیکی Oban آزمایش کرد.

این اولین سرمایه گذاری و توسعه بزرگ Flex Marine در سال بعد را تضمین کرد.

توربین Swimmer را می توان بدون جرثقیل های بزرگ یا تجهیزات بالابر سنگین نصب کرد

گام مهم بعدی در ایرلند شمالی در سال 2020، در Strangford Narrows در کانتی داون بود.

مومری با دانشگاه کوئینز بلفاست که دارای مجوز آکادمیک برای آزمایش تجهیزات جزر و مدی در دریا بود کار می کرد.

«من و مارک، حسابدارم، همه اجزاء را داخل یک کانتینر حمل و نقل کردیم و آن را با یک کامیون فرستادیم.

«ما با دسته ای از دریانوردان محلی آشنا شدیم. ما یک توربین جزر و مدی در مقیاس کامل را از کانتینری که در یک حیاط مزرعه قرار داشت بیرون کشیدیم.»

Mummery می‌گوید که در حالی که به پشت یک قایق متصل است، برق تولید می‌کند و می‌گوید این اثبات مفهومی در مقیاس کامل بود که "در نهایت ما را روی نقشه قرار داد".

این به Flex Marine Power کمک کرد تا 968000 پوند از صندوق کارآفرینان انرژی دولت بریتانیا برای یک تیم 9 نفره برای توسعه یک مدل توربین تجاری تامین کند.

توربین شناگر مستقیما از ساحل پرتاب می شود و کاملا مخفی می ماند و در زیر سطح آب برق تولید می کند.

آبهای Islay برای ویسکی و صنعت انرژی جزر و مدی عالی است

Mummery آن را از طریق ماه‌ها آزمایش در سال گذشته در جزیره Islay - معروف به‌خاطر بسیاری از کارخانه‌های تقطیر ویسکی و آب‌های ساحلی‌اش که برای نیروی جزر و مد مناسب هستند، پشت سر گذاشت.

او فضایی را در یک قایق‌سازی اجاره کرد که در آن به «مردم محلی با استعداد» نحوه مونتاژ و راه‌اندازی دستگاه آموزش داده شد.

سرانجام پس از سال ها کار او، لحظه تعیین کننده فرا رسید.

"من در انتهای راهرو ایستاده بودم و دستگاه خود را می دیدم، بدون اینکه هیچ یک از بچه هایم به آن دست بزنند.

«همه مردم محلی بودند. ماهیگیران با استفاده از تراکتور خود، آن را به پایین لغزنده خود پرتاب می کنند. این دیدگاه من به طور خلاصه بود."

این توربین که از یک کانتینر حمل و نقل مونتاژ شده است، در زیر سطح آب نامرئی است

مرحله بعدی استفاده مناسب از قدرت است. Mummery سال آینده با برنامه ای برای تولید برق برای جزیره به Islay بازخواهد گشت.

دریا فضای بسیار بزرگی است و این چیزها نامرئی هستند. ممکن است آرایه های جزر و مدی مختلفی در نقاط مختلف جزیره وجود داشته باشد که همه متعلق به افراد مختلف است.

«در آن جوامع ساحلی واقعی، جرثقیل های زرق و برق دار و قابلیت های بلند کردن وسایل سنگین و شرکت های بزرگ با جیب های بزرگ ندارند.

اما چیزی که آنها دارند دانش و اخلاق کاری و درک عمیق از محیط و دریا است.

ما در تلاش هستیم تا افراد واقعی را با دسترسی به قدرتی که در جریان جزر و مد است، برای پیشرفت تجهیز کنیم.»

فناوری موج متعلق به یک موزه است نه یک زباله دان

"قوی ترین" توربین با نیروی جزر و مد روشن شد