گلف استریم، جریان آب گرم قدرتمندی در اعماق اقیانوس اطلس است که 21هزار برابر پرانرژی‌تر از آبشار نیاگارا است و دانشمندان قصد دارند با ساخت توربین‌هایی منحصربه‌فرد، این انرژی عظیم را از اعماق اقیانوس استحصال کنند


 مهندسان دانشگاه علوم هوانوردی امبری-ریدل واقع در آمریکا در حال به پایان رساندن مراحل طراحی سری جدیدی از توربین‌ها هستند که می‌تواند انرژی‌ فراوان جریان‌های خلیجی (گلف‌استریم) را که در عمق اقیانوس اطلس در جریان است، مهار کرده و از آن برای تولید برق استفاده کنند. گلف استریم یک جریان اقیانوسی گرم و قوی است که در اقیانوس اطلس جریان دارد، شروع حرکت آن از خلیج مکزیک است و تا نزدیکی سواحل ایالات متحده آمریکا حرکت می‌کند تا به اقیانوس اطلس برسد.

این جریان زیرآبی تقریبا 21 هزار برابر آبشار نیاگارا انرژی دارد و بر اساس تخمین‌ها می‌تواند یک سوم نیاز الکتریکی فلوریدا را تامین کند. پروفسور وایت در این باره می‌گوید: «نیروی گلف‌استریم می‌تواند برای تامین برق بیش از یک میلیون خانه در فلوریدا مورد استفاده قرار گیرد. البته برای استفاده از این انرژی باید توربین‌هایی در عمق 1200 متری سطح اقیانوس و در شرایط متغیر و آشفته زیر آب نصب شوند».

صنعت انرژی دریایی هم با ایده استفاده از حرکات جریان‌های آب در سراسر جهان ایجاد شده که استفاده از امواج اقیانوس‌ها و جریان‌های اقیانوسی مانند گلف‌استریم از مهم‌ترین هدف‌های مورد نظر محققان است. دانشمندان معمولا بهترین راه برای استفاده از این انرژی‌ها را ساخت توربین‌های بزرگ و قرار دادن آن در عمق اقیانوس می‌دانند. اما طبیعت گلف‌استریم به گونه‌ای است که برای استفاده از آن دشواری‌های زیاد و کاملا متفاوتی وجود دارد.





با وجود آن‌که گلف‌استریم در بین دو جزیره محدود شده، نرخ جریان و محل قرارگیری اوج شدت جریان بر اساس تغییرات آب‌وهوایی و فصلی متغیر است. بر همین اساس پروفسور وایت و تیم همراهش راه حل استفاده از انرژی این امواج را توربین‌های خودکار موسوم به "خرد جمعی" می‌دانند که می‌تواند مانند گروهی از ماهی‌ها که به جستجوی غذا می‌پردازند، در بین امواج اقیانوس حرکت کنند.

خرد جمعی می‌تواند دو هدف عمده را تامین کند. اول پیدا کردن موقعیت مناسب در گلف استریم که بتوان حداکثر انرژی مورد نیاز از امواج را به دست آورد و دوم پیدا کردن جهت و زاویه‌ای که حداکثر کارایی را به ارمغان بیاورد.

تفکر فعلی

در حال حاضر الگویی با هدف تامین این اهداف در حال ساخت است که قرار است تا 18 ماه آینده کامل شود.
این تیم تصمیم دارد توربین‌های خود را با حسگرهایی تجهیز کند که می‌تواند تغییرات هیدرودینامیکی آب را تشخص دهد. هم‌چنین مکانیسم‌هایی طراحی شده که به واسطه آن‌ها توربین‌ها می‌توانند با یکدیگر سخن بگویند و اطلاعات موقعیت خود را در اختیار دیگر توربین‌ها قرار دهند.

کل این مجموعه ممکن است با استفاده از لنگرهایی به کف اقیانوس متصل شود که البته به آن‌ها قابلیت حرکت در فضای محدودی داده می‌شود و یا این توربین‌ها به یک پلت‌فورم قابل حمل متصل می‌شوند که می‌تواند نیروی حاصل را تنظیم و برای استفاده منتقل کند. انرژی تامین شده از تمام توربین‌ها در یک خط انتقالی متمرکز شده و با استفاده از خطوط ولتاژ بالا به ایستگا‌ه‌های فرعی فرستاده می‌شوند.

پروفسور وایت و تیم همراهش معتقدند راه‌حل پیشنهادی آن‌ها نسبت به دیگر انرژی‌های تجدیدپذیر مانند توربین‌های بادی فواید زیادی دارند. بهترین منابع بادی در مکان‌های نادری قرار گرفته‌اند که انتقال انرژی حاصل از آن‌ها هزینه‌ها و مشکلات خاص خود را دارد. اما توربین‌های آبی که داخل رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها قرار می‌گیرند به طور دائم به منابع تامین انرژی خود که جریان‌های آبی باشند دسترسی دارند.

یک دسته 30 تا 50 تایی از توربین‌های آبی می‌تواند در یک محل مناسب از گلف استریم بین 15 تا 20 میلیون وات انرژی الکتریکی تولید کنند که برای 6 تا 8 هزار خانه کافی است.

امکان‌پذیر بودن

البته تعدادی از کارشناسان نسبت به این طرح شک‌هایی را مطرح کرده‌اند. برای مثال هنوز متغیرها و شرایط استفاده از این طرح به خوبی شناخته نشده است.

پیتر فرائنکل مدیر تکنیکی شرکت انرژی‌های آبی انگلستان با این نظریه موافق است. او در این باره می‌گوید: «مهم‌ترین اشکال این روش این است که خیلی عملیاتی به نظر نمی‌رسد. باید تلاش‌های بسیاری برای استخراج انرژی از گلف استریم صورت بگیرد که ثابت کردن و قرار دادن توربین‌ها در عمق اقیانوس بخشی از آن‌هاست. چگونه ممکن است ما بتوانیم حفره‌هایی به عمق 300 متر در کف اقیانوس برای ثابت کردن این توربین‌ها حفر کنیم؟

سوال دیگری که مطرح می‌شود، این است که آیا اصلا توربین‌ها نیاز به حرکت کردن دارند یا خیر؟
کریس لاون استاد دانشگاه کوئین‌مری در لندن در این باره می‌گوید: «مکان بهترین جریان‌های اقیانوسی به آسانی قابل پیش‌بینی است و تلاش برای حرکت دادن روزانه این توربین‌ها فواید زیادی با خود به همراه ندارد».

با این حال پروفسور وایت و همکارانش هنوز هم بر نظریه‌ خود پافشاری می‌کنند. به گفته آن‌ها مکان‌های مناسب جریان‌های اقیانوسی گاهی تا فواصلی نزدیک به 1 کیلومتر جابه‌جا می‌شوند و ثابت کردن توربین‌ها در یک مکان امکان استفاده بهینه از این امواج را محدود می‌کند. حتی اگر مکان این امواج تغییر نداشته باشد، جهت جریان آن‌ها به طور قطع جابه‌جا می‌شوند. به همین دلیل ما باید جهت این توربین‌ها را برای کارایی بهینه تغییر بدهیم.

البته مشکلات دیگری هم بر سر راه استفاده از توربین‌ها وجود دارد که تاثیر آن بر حیات زیر آب یک نمونه از آن‌هاست. یک راه برای برطرف کردن این مشکل استفاده از مکانیسم‌های هوشمندی است که در هنگام حرکت موجودات در بستر دریا، توربین‌ها را خاموش می‌کند و یا کل مجموعه را از مسیر این موجودات به کنار می‌برد. به هر حال این تیم در حال ساختن یک الگوی نمونه برای این توربین‌هاست که انتظار می‌رود تا سال 2012 آزمایش‌ها بر آن آغاز شود.