دراسة تجريبية لأجهزة عمود الماء المتذبذب المدعومة بركائز

تعليق

هل يمكن لكاسر الأمواج أن يحمي الساحل ويولّد طاقة متجددة في الوقت نفسه؟

تستفيد أنظمة عمود الماء المتذبذب من حركة سطح الماء صعودًا وهبوطًا لضغط الهواء وسحبه عبر توربين لتوليد الطاقة. ويُعد دمج هذه الأنظمة ضمن كواسر الأمواج خيارًا جذابًا، لأنه يتيح للبنية التحتية نفسها أن تؤدي وظيفتين معًا: حماية الساحل وتوليد الكهرباء من الأمواج.

لكن شكل الجهاز وتصميمه الهندسي يحدثان فرقًا كبيرًا.

في هذه الدراسة، طوّرنا نموذجًا تجريبيًا عالي المرونة يسمح بتغيير أهم الخصائص الهندسية بصورة منهجية، بما في ذلك حجم حجرة توليد الطاقة وموقعها، وفتحة الهواء، وعمق الجزء الخلفي من المنشأ. وتم اختبار 21 تكوينًا هندسيًا ضمن 378 تجربة مخبرية. ولم يكن الهدف مجرد التحقق من نجاح الفكرة، بل فهم لماذا تتفوق بعض التكوينات بصورة كبيرة على غيرها.

وأظهرت النتائج أن تعديلات تصميمية تبدو محدودة يمكن أن تؤدي إلى تحسن كبير في الأداء. فمن خلال التطوير التدريجي للهندسة، ارتفع إنتاج القدرة بنسبة تصل إلى 164%، في حين انخفضت طاقة الأمواج المنتقلة خلف المنشأ بنسبة 55% مقارنة بالتصميم الأولي.

المصدر: Almalki, Y.R., Swan, C. & Karmpadakis, I. (2025), Renewable Energy, 248, 122973, Fig. 23. مرخّص بموجب CC BY 4.0.

وتبرز هذه النتائج فرصة مهمة أمام البنية التحتية الساحلية مستقبلًا: فبدلًا من التعامل مع توليد طاقة الأمواج وحماية السواحل بوصفهما مشكلتين هندسيتين منفصلتين، يمكن لتصميم مدروس بعناية أن يجمع بين الوظيفتين في منشأ واحد.