اقتصاد دانش بنیان

شناورهای خورشیدی اقیانوس‌ها خانه‌های ما را گرم خواهند کرد؟

امروزه انرژي خورشيد به عنوان يکي از منابع عظيم و در دسترس انرژي‌هاي پاک در بسياري از نقاط جهان پذيرفته شده و کاربرد دارد. پشت‌بام خانه‌ها، آسمان‌خراش‌ها، صحراها و... از جمله اماکني هستند که به صورت روزافزون براي استفاده از نور خورشيد و گرماي آن آماده مي‌شوند، اما جالب اين‌جاست که اگر همه سطوح پشت‌بام‌ها را نيز به منظور استفاده از نور خورشيد مورد استفاده قرار دهيم، انرژي حاصل از آن تنها چهل درصد از نياز جهان به انرژي را تامين خواهد کرد. از طرفي قرار دادن مزارع خورشيدي در صحراي آفريقا و استراليا نيز مي‌تواند گزينه مناسبي به نظر بيايد، اما اين مناطق نيز بسيار دور از دسترس افرادي هستند که به نيروي خورشيدي نياز دارند. بنابراين سوال اين‌جاست که چه بايد کرد؟! نور خورشيد ارزان و در دسترس است و به راحتي از طلوع تا غروب آفتاب در اختيار ما انسان‌ها قرار دارد، اما به دليل نداشتن سکوهاي مناسب براي جذب آن، مقدار زيادي از آن را هدر مي‌دهيم. به همين منظور محققان اخيرا به يکي از فضاهاي باز، مسطح و پهناور جهان فکر مي‌کنند که بسياري از کشورهاي جهان نيز در کنار آن‌ها قرار دارند و به راحتي مي‌توان انرژي‌ خورشيد را از سطح آن‌ها به مردمي که به آن نياز دارند، رساند و اين سطوح نيز چيزي جز اقيانوس‌هاي پهناور نيستند. چرا از آن‌ها استفاده نکنيم؟

چالش‌هاي پنل‌هاي خورشيدي در سطح اقيانوس‌ها

البته بايد اذعان داشت که قرار دادن سيستم‌هاي خورشيدي بر سطح اقيانوس‌ها مشکلات و چالش‌هاي مخصوص به خود را خواهد داشت و مانند مزارع بادي اقيانوسي، چندان سهل‌الوصول و آسان نخواهد بود، چراکه بادهايي که بر اقيانوس‌ها مي‌وزد و باعث به حرکت در‌آوردن امواج مي‌شود، براي گرفتن انرژي باد و حتي انرژي امواج بسيار مؤثر و کارآمد خواهند بود، اما در مورد انرژي خورشيدي وضعيت تا حدي متفاوت است؛ صفحات خورشيدي براي جذب نور خورشيد نياز به وضعيت پايداري دارند و حرکت باد و به تبع آن، حرکت امواج مي‌تواند اين پايداري و ثبات را بر هم بزند. بنابراين به منظور طراحي يک مزرعه خورشيدي بر سطح اقيانوس‌ها بايد اقدامات مؤثري را انجام داد تا حرکات بادها و امواج در فرايند جذب نور اختلالي ايجاد نکنند. ناگفته پيداست که ايجاد چنين شرايطي در سطح اقيانوس براي صفحات خورشيدي کار آساني نيست و مطمئنا هزينه‌بر و زمان‌بر خواهد بود، اما سؤال اساسي اين‌جاست که آيا اين هزينه‌ها بيشتر از هزينه‌هاي مربوط به احداث سکوهاي نفتي در عمق آب‌هاست؟ با توجه به اين‌که هدف عمده از به‌کارگيري انرژي خورشيدي و تبديل آن به منابع عظيم انرژي در سطح جهان، کاهش استفاده از منابع نفتي و فسيلي است، بايد گفت هزينه‌بر بودن احداث صفحات خورشيدي بر سطح اقيانوس‌ها مي‌تواند در درازمدت به حذف بيشتر انرژي‌هاي فسيلي کمک کند و در نتيجه داشتن زميني پاک‌تر را به نوع انسان نويد دهد.

شناور خورشيدي، راه‌حلي مناسب

براي حل مشکلاتي که در نتيجه ساختن صفحات خورشيدي بر سطح اقيانوس‌ها ايجاد مي‌شود و مهم‌ترين آن‌ها نيز عدم ثبات اين صفحات به خاطر حرکت باد و امواج است، محققان فناوري جديدي موسوم به Heliofloat را طراحي کرده‌اند که يک شناور خورشيدي محسوب مي‌شود. اين سيستم طوري طراحي شده است که تاسيسات خورشيدي در اقيانوس‌ها را محکم‌تر مي‌سازد، به طوري‌که به وزن کمتري نياز داشته باشند و در نهايت سرمايه‌گذاري‌هاي کمتري را نيز بطلبند. عملکرد اين شناورها نيز به‌گونه‌اي است که در اطراف آن‌ها بشکه‌هايي طراحي شده‌اند که با توجه به وزن کلي کمترشان، نتايج بهتري را در شناور بودن بر سطح اقيانوس به دست مي‌آورند. اين بشکه‌ها که سيستم اصلي خورشيدي را پوشش مي‌دهند، از هوا پر شده‌اند، اما قسمت پايين‌ آن‌ها نيز باز است. اين بدان معناست که اين بشکه‌ها نه‌تنها از مواد زياد و سنگين انباشته نشده‌اند، بلکه نيروي آب نيز مي‌تواند از قسمت پايين براي فشرده کردن هواي موجود در آن‌ها کمک کند و در نتيجه از شدت وزنشان باز هم کاسته شود. در حقيقت فشار رو به بالا باعث جذب بيشتر هواي موجود در بشکه‌ها خواهد شد. فرايند فوق در نهايت باعث سبک‌تر شدن بشکه‌هاي مذکور مي‌شود که در اطراف شناور قرار دارند و مي‌توانند از ميزان انرژي‌هاي جنبشي اطراف شناور بکاهند و آن را در مقابل فشارهاي موجود در سطح اقيانوس ثابت نگه دارند.

در واقع بايد گفت بشکه‌هاي اين شناور خورشيدي، يعني Heliofloat، دامنه‌هاي عظيمي هستند که با داشتن يک دامنه هشتاد فوتي، در نهايت باعث ثابت نگه داشته شدن اين شناور مي‌شوند. به اين صورت که با انعطاف‌پذيري بالايي که دارند، انرژي‌هاي جنبشي موجود در آب را مي‌پذيرند و در نتيجه از شل شدن پنل‌هاي خورشيدي شناور و پرتاب شدن آن‌ها جلوگيري مي‌کنند. محققان معتقدند که با استفاده از اين شناورهاي خورشيدي مي‌توان پنل‌هاي خورشيدي را در سطح اقيانوس‌ها تعبيه کرد که بسيار کم‌هزينه هستند و در عين حال منافع مالي و از همه مهم‌تر، نتايج حياتي مفيد و قابل توجهي را در پي خواهند داشت.w

منبع: مجله دانش بنیان