მოქცევითი ენერგია

მოქცევითი ენერგია — ენერგიის განახლებადი წყარო, ჰიდროელექტრული ძალის ერთ-ერთი ტიპი, რომელიც წყლის მიქცევ-მოქვევის ენერგიას ელექტროობად ან რაიმე სხვა სახის ძალად გარდაქმნის. მისი მიღება ხდება დედამიწის, მზისა და მთვარის ურთიერთშეთანხმებული მოძრაობით, რომლებიც ერთმანეთთან გრავიტაციული ძალებით კონტაქტობენ, ვინაიდან წყლის დონის პერიოდული ზრდა, დედამიწის ბრუნვა და მზისა და მთვარის გრავიტაციული მიზიდულობა ოკეანის ტალღებს იწვევს. მოქცევით სადგურებში გამომუშავებული ენერგია გამოირჩევა არანაირი სახის სათბურის აირის გამოყოფით, მცირე ზომის დაკავებით (მსოფლიოში ყველაზე მასშტაბური სადგური, რომელიც სამხრეთ კორეაში, სიხუას ტბაზე მდებარეობს, მხოლოდ 12.5 კმ-ს იკავებს მაშინ, როდესაც ქარის ენერგიის ფერმა ტეხასში 400 კვ კმ-ს, ფაულერის ხიდზე 202.3 კვ. კმ-ს, ხოლო მზის პანელები ტენგერის უდაბნოში, ჩინეთში 43 კვ. კმ-ს, რაჯასტანში კი 45 კვ. კმ-ს ფარავს) და წინასწარი გამოთვლების დამყარების შესაძლებლობით (იქიდან გამომდინარე, რომ ციური სხეულების გრავიტაცია ჯერჯერობით მუდმივია და ახლო მომავალში გაჩერებას არ აპირებს, ხოლო მზის პანელების შემთხვევაში ბევრად უფრო რთულია იმის წინასწარ განჭვრეტა მზე როდის, რა სიმძლავრით და რამდენი ხანი იქნება ამოსული, ხოლო ქარის ენერგიასთან დაკავშირებით იმის, თუ ქარი საიდან საით დაუბერავს და როგორი სიმძლავრით). იქიდან გამომდინარე, რომ მოქცევითი ენერგიის განვითარება ჯერ კიდევ ადრეულ სტადიაზეა, გამომუშავებული ენერგიის რაოდენობა ძალიან მცირეა. პირველი მოქცევითი ენერგიის სადგური საფრანფეთში, ლა რანსეში გაიხსნა, ხოლო ყველაზე დიდი - სიხუას ტბის მოქცევითი ენერგიის სადგური სამხრეთ კორეაში მდებარეობს. აღსანიშნავია, რომ ა.შ.შ-ს ტერიტორიაზე არც ერთი სადგურია, მხოლოდ ადგილები, სადაც მათი აშენებაა შესაძლებელი რეალურ ფასად, გარემოზე მძიმე ზეგავლენიდან და გარანტირებული მოგებული თანხის არქონიდან გამომდინარე, თუმცა ა.შ.შ-ს ინჟინრები მოქცევითი ენერგიის სადგურების განვითარებაზე მაინც მუშაობენ, რაც მოიცავს ნაკლებ საფრთხეს ეკოსისტემისთვის და ნაკლებ ხარჯებს მათ ასაშენებლად და შესანარჩუნებლად. ამ ტიპის ენერგიის გამოყენების პოტენციალი ბევრად უფრო აქვთ ისეთ ქვეყნებს, როგორებიც არიან ჩინეთი, საფრანგეთი, გაერთიანებული სამეფო, კანადა და რუსეთი.
კლასიფიკაცია
მოქცევითი ენერგიის მიღების რამდენიმე გზა არსებობს:
მიქცევ-მოქცევის ჯებირები
მიქცევ-მოქცევის ჯებირები ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტიანი გზაა ენერგიის მისაღებად. ამისათვის საჭიროა კაშხალი, რომელიც ტალღების სიმაღლის ცვლის პოტენციურ ენერგიას იყენებს, ელექტროობის მისაღებად. მიქცევ-მოქცევის ჯებირები სხვა სახის ენერგიის გამომუშავებად სადგურებზე (მზის, ქარის) საშუალოდ ოთხჯერ დიდხანს ძლებს, ვინაიდან მოქცევითი ენერგიის ამ წყაროს გძელი და ძლიერი ბეტონის სტრუქტურები წარმოადგენენ, რომლებიც ჩვეულებისამებრ მდინარეების შესართავთან შენდება. მათ საშუალო გარანტიას 100 წელი წარმოადგენს (მაგალითად, ლა რანსეს სადგური 1966 წელს აშენდა და დღემდე ელექტროობიის მნიშვნელოვან რაოდენობას გამოიმუშავებს ყოველგვარი დანაკარგის გარეშე, მაშინ, როდესაც ქარის ტურბინებსა და მზის პანელებს 20-25 წლიანი გარანტია აქვთ, რამდენიმე ტიპისას კი - 40, თუმცა ყოველ წელს მათ მიერ გამომუშავებული ენერგია 0.5%-ით იკლებს)
მიქცევ-მოქცევის ღობეები
მიქცევ-მოქცევის ღობეებს წარმოადგენენ ტურბინები, რომლებიც ტურნიკეტებისნაირად მოქმედებენ და ქარის ტურბინებს ჰგვანან, მხოლოდ წყალში არიან, ვინაიდან ორივე შემთხვევაში ელექტროობა მაშინ გამომუშავდება, როდესაც ტალღების მექანიკური ენერგია გენერატორთან დამაგრებულ ტურბინას ატრიალებს. აღსანიშნავია, რომ ოკეანის ტალღები ბევრად უფრო მეტ ენერგიას გამოიმუშავებენ იმიტომ, რომ წყალი (ოკეანის) 832-ჯერ მკვრივია, ვიდრე ჰაერი და აქედან გამომდინარე, მას ის მეტი მექანიკური ენერგია გააჩნია, რომელიც ტურბინების დასატრიალებლად გამოიყენება.
საფრთხეები
ზემოქმედება გარემოზე
მოქცევითი ენერგიის მისაღებად გამოყენებული ტექნოლოგიების ზეგავლენა გარემოზე, მრავალი ეკოლოგის აზრით, მნიშვნელოვანია, ვინაიდან ოკეანის იმ ადგილების ეკოსისტემას, სადაც მოქცევითი ენერგიის სადგურების აგება მოხდება, საფრთხე შეექმნება მჭიდროდ გავრცელებული ცხოველების სიცოცხლის მხრივ, რაც გამოწვეული იქნება როგორც ზღვის დონის მატებით, რასაც შეეძლება ცხოველთა სამყაროს წარმომადგენლებისა და მცენარეების სიცოცხლის საფრთხის ქვეშ ჩაგდება, ასევე ტურბინებით, რომლებიც დიდი სიჩქარით მოძრაობენ, რათა ენერგია გამოიმუშავონ, ხოლო თუ მასში რაიმე სახის ცოცხალი ორგანიზმი მოხვდება, მის მჭრელ პირში გაიჭედება და დაიღუპება. წყლის ეკოსისტემის განადგურების შედეგად, მომიჯნავე ტერიტორიაზე არსებულ ფრინველებს სხვაგან მოუწევთ მიგრირება საკვების ნაკლებობიდან გამომდინარე.
ეკოლოგმა ჯეფ ვარდმა მოქცევითი სადგურების ზეგავლენა გამოიკვლია ახლომდებარე რეგიონებში და დაადგინა, რომ სადგურების ელექტრომაგნიტური გამოსხივებები ხელს უშლიდნენ ზღვის ცხოველებს არსებობაში სავარაუდოდ შემდეგნაირად:
1. ელექტრომაგნიტური გამოსხივებები იუვენილურ (ახალგაზრდა) კოჰო ორაგულს უზიანებდნენ მტაცებლების ნაადრევი აღქმის, შემჩნევისა და მათგან თავდაცვის, გაქცევის უნარს.
2. წყალქვეშა კიბორჩხალებმა დაკარგეს თავიანთი მიკროსკოპული ულვაშებით სუნის აღქმის უნარი მას შემდეგ, რაც მოქცევითი ენერგიის გამომუშავებადი სადგურები აშენდა, და მაშასადამე, მათ მიერ ელექტრომაგნიტური გამოსხივებების გამოყოფა დაიწყო.
3. გველთევზების გუნდის გარკვეულმა ნაწილმა დაკარგა კოორდინაციის, მიგრაციისა და მიმართულების აღქმის შესაძლებლობა.
4. ზღვის ფსკერზე მცხოვრები ზვიგენების, სკაროსებისა და ხრტილოვანი თევზების მიზიდვას ჰქონდა ადგილი იმ მიმართულებით, საიდანაც ელექტრომაგნიტური გამოსხივებების გამოყოფა ხდებოდა.
მაღალი ღირებულება
ზღვის მიქცევ-მოქცევით ენერგიის მიღება მაღალ ღირებულებასთანაა დაკავშირებული, რაც გამოწვეულია როგორც მისი აგების ხარჯებით, ასევე აგებულის შენარჩუნებით. მოქცევითი ენერგიის შედეგად გამომუშავებული ელექტროობის ფასი ერთი მეგავატისა ორჯერ მეტი იქნება შედარებით მზის პანელების ან ქარის მეშვეობით მიღებული ენერგიის ღირებულებისა. ყოველივე ამის გამოსასწორებლად, მეცნიერები ცდილობენ, რომ განავითარონ ტექნოლოგიები და ენერგიის მიღება უფრო მარტივი, და მაშასადამე, იაფი გახადონ, ვინაიდან ტენგერის უდაბნოს მზის პანელების აგება $530 მლნ დაჯდა, მის სიძლიერეს კი 850 მეგავატი წარმოადგენს, ხოლო სამხრეთ კორეის სიხუას ტბის სადგური $560 მლნ. ღირებულებისაა მაშინ, როდესაც მისი სიმძლავრე 254 მვ-ს აღწევს. ყოველივე ამის გამომწვევი მიზეზი ისაა, რომ მოქცევითი სისტემების აშენება ტექნოლოგიურად ძალიან რთული და კომპლექსურია, ვინაიდან მომუშავე პერსონალს ზღვის მძლავრი ტალღების საწინააღმდეგო მიმართულების უწევს მუშაობა
სადგურები
ფანდის ყურის მოქცევითი სადგურები
ფანდის ყურეში, რომელიც კანადის აღმოსავლეთ სანაპიროზე, ნოვა სკოტიასა და ნიუ ბრუნსვიკს შორის მდებარეობს, მრავალი მაღალი დონის მოქცევითი სადგური მდებარეობს, იქიდან გამომდინარე, რომ იგი ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი და მაღალმოქცევადი სანაპიროა, რომლის ერთი მოქცევითი ციკლისას 160 მლრდ. ტონა წყალი მიედინ-მოედინება, რაც მსოფლიო დონეზე 4-ჯერ მეტია და სწორედ ამიტომ განიხილება ეს ყურე მოქცევითი ენერგიის განვითარების ადგილმდებარეობად.
სიხუას ტბის მოქცევითი ენერგიის სადგური
მსოფლიოში ყველაზე მასშტაბურ მოქცევითი სადგურს - სიხუას ტბის მოქცევითი ენერგიის სადგურს 254 მვ-ს სიძლიერე აქვს და ტბა სიხუაზე, სამხრეთ კორეის გიეონგის პროვინციის ქალაქ სიხეუნგისან 4 კმ-ს მოშორებით მდებარეობს. იგი 2011 წელს გაიხსნა და $560 მლნ. დაჯდა, რაც სრულად დააფინანსა სამხრეთ კორეის სახელმწიფომ, ხოლო სადგურს კორეის წყლის რესურსების კორპორაცია ფლობს. მის გარშემო აშენებული კედელი პრევენციას უწევს ენერგიის გამომუშავების შედეგად ზღვის დონის მომატებით გაზრდილ წყალდიდობის საფრთხეს.
ანაპოლისის მოქცევითი ენერგიის სამეფო სადგური
ანაპოლისის მოქცევითი ენერგიის სამეფო სადგური ანაპოლისის აუზში, კანადის ტერიტორიაზე მდებარე ფანდის ყურის ქვეაუზში მდებარეობს. 20 მვ-ს მქონე სადგური 1960-იანი წლების დასაწყისში აშენდა, თუმცა მოქცევითი ენერგიის გამომუშავება 1984 წელს დაიწყო. მისი კონსტრუქცია ნოვა სკოტიას ენერგიის კორპორაციამ მოახდინა, რაც მოიცავს ერთ ოთხპირიან ტურბინასა და სადენი არხის ღობეებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ტალღების სიძლიერისა და ზღვის დონის მატების პრევენციას. ანაპოლისის სამეფო სადგური ერთადერთი მოქცევითი ენერგიის სადგურია ჩრდილოეთ ამერიკაში და იგი 30 მლნ. კვტ. ენერგიას გამოიმუშავებს საათში, რაც ელექტროენერგიით მომარაგების მხრივ საშუალოდ 4500 სახლისთვისაა საკმარისი.
ლიტერატურა
Electrical Design for Ocean Wave and Tidal Energy Systems/Raymond Alcorn, Dara O'Sullivan/2013/ISBN: 9781849195614
Energy Research Developments: Tidal Energy, Energy Efficiency and Solar Energy/ISBN-13: 978-1606926802, ISBN-10: 1606926802/UK/Nova Science Pub Inc; UK ed. edition/December 31, 2010
რესურსები ინტერნეტში
https://www.power-technology.com/features/tidal-energy-advantages-and-disadvantages/
https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/tidal-energy/
https://www.studentenergy.org/topics/tidal-power
https://www.greenfacts.org/en/tidal-energy/l-2/index.htm
https://www.britannica.com/science/tidal-power
https://www.eia.gov/energyexplained/hydropower/tidal-power.php
https://e360.yale.edu/features/will_tidal_and_wave_energy_ever_live_up_to_their_potential
https://energyinformative.org/tidal-energy-pros-and-cons/
https://www.power-technology.com/features/tidal-energy-advantages-and-disadvantages/
https://pmiind.com/pros-cons-tidal-energy/
სქოლიო
მოქცევითი ენერგია
ენერგია
ენერგიის განახლებადი წყარო
ქარი
მზე
მთვარე
ოკეანე
მიქცევ-მოქცევა
პოტენციური ენერგია
სამხრეთი კორეა