سومین جشنواره دریا مسیر پیشرفت
مقایسه منابع انرژی تجدید پذیر دریایی با رویکرد توسعه پایدار و پدافند غیرعامل
پژوهشگر:
محمد مهدی بایرامی
مرداد 1396 / آگوست 2017
چکیده
امروزه، جهان با نگرانی های وسیعی در مورد منابع سوخت های فسیلی و اثرات نامطلوب زیست محیطی مواجه می باشد، به همین منظور انسان به دنبال انرژی های تجدید پذیر پاک بوده و از آن جمله به دنبال استفاده از انرژی دریا ها می باشد. انواع انرژی های تجدید پذیر که می توانند موجب تولید انرژی از دریا شوند عبارتند از: انرژی جریانهای دریایی، انرژی جزر و مد، انرژی امواج، انرژی گرمایی و انرژی تخمیر می توان اشاره نمود. در این تحقیق از روش مصاحبه با خبره در چند مرحله استفاده شده است. به همین منظور شاخص های اصلی انرژی از نظر اقتصادی و توسعه و پدافند غیرعامل را با توجه به نظر افراد خبره، امتیازبندی نموده و برای کشور ایران می توان نتیجه گرفت که انرژی حاصل از تخمیر و انرژی اختلاف دمای سطح و عمق (گرمایی) جهت استحصال انرژی از جمیع جوانب، مقرون به صرفه بوده و موضوع توسعه پایدار و پدافند غیرعامل را نیز نسبت به سایر انرژی های بررسی شده در بر گرفته و جوابگو بوده است.
کلمات کلیدی: انرژی، تجدید پذیر دریایی، جزر و مد، امواج، توسعه پایدار، پدافند غیرعامل
مقدمه
افزایش جمعیت و رشد تمدن بشری، جهان را به سمت صنعتی شدن سوق داده که این مسئله نیاز روز افزون مصرف انرژی را دنبال دارد. با توجه به اینکه انرژی های فسیلی ومعدنی به لحاظ محدودیت و تجدید ناپذیر بودن باعث کاهش منابع ارزشمند شده و علاوه بر آن آلودگی های زیست محیطی را مانند افزایش دمای کره ی زمین، خشکسالی ها، نابودی کشاورزی و کاهش مواد غذایی و آب شدن یخ های قطبی و... را به دنبال دارد و این امر خلاف توسعه ی پایدار می باشد. اقیانوس ها و دریاها اکثر سطح کره ی زمین را پوشانده است. از زمان ساخت اولین چرخ های آبی توسط بشر، انسان در صدد بهره برداری از نیروی آب بوده است. این ثروت عظیم و قابل دسترس که پایدار و ارزان بوده انسان را جهت استحصال از این گونه انرژی ها ترغیب نموده و پیوسته راهکارهای ارزان و اقتصادی که محیط زیست را نیز تهدید ننماید را هدف پژوهشگران قرار داده است.
ادبیات موضوع
1- انرژی های تجدید ناپذیر
انرژی هایی هستند که مصرف آنها باعث کاهش ذخایرشان و در ضمن تشکیل این نوع مواد زمان طولانی (چند هزار سال) نیاز دارد. برخی از این نوع انرژی های تجدید ناپذیر و فسیلی عبارتند از:
· ذغال سنگ: نام یک کانی سیاه رنگ و پر انرژی است که از بقایای درختان، بوته ها و سایر گیاهان زنده ی چند میلیون سال قبل که در زیر فشار، خشک و سخت شده است، بدست می آید.
· نفت: مایع سیاه رنگی است که از موجودات زنده غرق شده در کف رودخانه ها یا اعماق دریاها بر اثر فشار و حرارت به نفت تبدیل می شوند که از جمله محصولاتی مانند بنزین، گازوئیل، روغن، پلاستیک، دارو، رنگ، مواد شوینده، کودهای شیمیایی و... بدست می آید. برای یافتن مناطق نفتی از بازتاب صدا استفاده می شود.
· انرژی هسته ای: از شکافته شدن هسته اتم و آزاد کردن انرژی بوجود می آید. خور شید یک نیرو گاه بسیار بزرگ است. نور و گرمای فراوانی که از خورشید به ما می رسد در اثر واکنش های هسته ای تولید می شود.(فصل9، کتاب علوم درسی)
مزایای سوختهای فسیلی عبارتند از:
· این انرژی ها در دسترس بوده و به راحتی می توان آن ها را حمل ونقل و تهیه کرد.
· این انرژی ها ارزان هستند.
مشکلات استفاده از سوختهای فسیلی:
· تولید گاز های سمی نظیر دی اکسید نیتروژن و مونو اکسید کربن
· گاز دی اکسید کربن از سوختن همه انواع سوخت های فسیلی است و باعث گرم شدن زمین می شود.
· گازهای حاصل از سوختهای فسیلی باعث ایجاد باران اسیدی می گردد.
· بازده نیروگاه های سوخت فسیلی کم است.
2- انرژی های تجدید پذیر
منظور منابع انرژی هستند که مصرف آنها باعث اتمام ذخایرشان نمی شود و پس از مصرف جایگزین می شوند. امروزه با کاهش مصرف سوخت های فسیلی در جهان، استفاده از انرژی های نو و تجدید پذیر که آلایندگی زیست محیطی هم به دنبال نداشته باشد. نقش پر رنگی در سبد انرژی کشورهای مختلف جهان بدست آورده زیرا راه کاری اساسی از دستیابی به توسعه پایدار است. بالا رفتن قیمت سوخت های فسیلی، ملاحظات زیست محیطی، امنیت تامین انرژی، کاربری در پتروشیمی، پیشرفت فناوری و توجیه اقتصادی در برخی موارد از جمله عوامل تایین کننده آینده انرژیهای تجدید پذیر است. (اطلاعات، 1394) از جمله انرژیهای تجدید پذیر به انرژی خورشیدی، انرژی کیهانی، انرژی هسته ای، انرژی پیل سوختی پلیمری، انرژی باد، انرژی زمین گرمایی، انرژی امواج دریا، انرژی جزر و مد و جریانهای بستری و... می باشد.
2-1- انواع انرژی دریاها
انرژی دریاها از انواع انرژی های تجدید پذیر است که به علت عدم آلودگی هوا و آسیب نزدن به محیط زیست ازاهمیت بالایی برای کشورهایی که دارای خط ساحلی در دسترس برخور دار هستند کافیست با شناخت کامل دریا، فیزیک دریا، بیولوژی دریا به دنبال مهار اشکال مختلف انرژی آن بود و از قدرت آن استفاده کرد.(مهرفر، 1392)
2-1-1- انرژی جریان های دریایی (OCE)
در مورد جریان های دریایی و اقیانوسی نظیر جریان گلف استریم در آمریکای شمالی، جریان کوریشیو در شرق ژاپن و... که دارای قدرتی عظیم می باشد، این جریانات می تواند کشتی های بزرگ را مایل ها از خط مسیر اصلیشان منحرف سازد. یکی از روش هایی که برای جذب انرژی جنبشی این جریانات پیشنهاد شده استفاده از توربین های خیلی بزرگ بر سر راه آنها می باشد. (مهرفر، 1392) جریانهای دریایی به عنوان یکی از منابع انرژی تجدید ناپذیر در دریا دارای مزایایی در مقایسه با باد، موج، کشند و انرژی خورشیدی هستند که از آن جمله می توان قابلیت پیش بینی، یکنواختی بیشتر و مانایی را نام برد. علاوه بر این ادوات استحصال انرژی دارای کمتر و فناوری مورد نیاز برای تبدیل آن به انرژی الکتریکی پیشرفته تر بوده است.(رحمانی، 1394). طول مرز آبی کشور ایران با خلیج فارس، با احتساب جزایر در حدود 1800 کیلومتر و بدون احتساب جزایر در حدود 1400 کیلومتر می باشد و طول ساحل ایران در امتداد دریای عمان از خلیج گواتر تا بندر عباس 784 کیلومتر است. میانگین عمق خلیج فارس حدود 35 متر می باشد. نتایج بررسی جریانهای دریایی آبهای ایران حاکی از آن است که بیشترین مقدار از انرژی در محدوده انتهای جنوب غربی جزیره قشم در خلیج فارس و منطقه بین جاسک و چابهار انتظار می رود.
2-1-2- انرژی نیرو گاه های جزر و مد (TPP)
انرژی جذر و مدی، نیروی حاصل از جذر(پایین رفتن آب) و مد (بالا آمدن آب دریا) در نواحی ساحلی گویند.(کنعان، 1392) این نوع انرژی در اثر حرکت زمین و جاذبه ماه وخورشید بصورت امواج با پریود بلند ذخیره می شود. در هنگام مد می توان آب را در پشت سد جمع کرد پس در مواقع لازم می توان آب جمع شده در پشت سد را همانند یک نیروگاه برق آبی به خارج هدایت کرد. همچنین با ساخت تور های مخصوص همانند تور بین های حلزونی با محور قائم و قرار دادن در مسیر جریانات جزر ومدی برق تولید کرد (نیک زاد، 1392). یکی از روشهای استفاده از انرژی جزر و مد ایجاد یک حوضچه در کنار دریا می باشند که هنگام مد، آبگیری می گردد و مسیر، بازگشت آب به دریا بسته می شود. با فرا رسیدن زمان جزر، حوضچه را شروع به تخلیه می کنند. با قرار دادن توربین های قوی در مسیر آب، در حال بازگشت به دریا انرژی هیدرولیکی آب استحصال و به وسیله یک ژنراتور الکتریسیته تولید می شود. برای افزایش راندمان می توان از حوضچه های طبقه ای نیز استفاده نمود. زمان تناوب این چرخه تقریبا مساوی با دوره تناوب جزر و مد نیم روزانه می باشد. نیروگاه هایی که به این طریق ساخته می شوند، علیرغم هزینه های سنگین اولیه نیاز به هیچ گونه هزینه سوختن نداشته و قدرت خروجی آنها تا حد زیادی قابل اطمینان می باشد. به علت فقدان قطعات متحرک عمر نیروگاه ها طولانی و انرژی آنها قابل اعتماد است. در مقابل، این روش معایبی دارد مثلا مهم ترین آنها، میانگین جزر و مد منطقه باید حداقل 5 متر باشد. روش دیگر برای استفاده از انرژی جزر و مد نصب توربین های بزرگ در بستر اقیانوس می باشد. در ایران یکی از مناسب ترین مکانها برای نصب این توربین ها، بستر دریا در تنگه هرمز می باشد.( مهرفر، 1392)
کاربرد های جزر و مد: الف- تولید برق ب- استفاده در نجات کشتی ها ج- آبیاری زمین های ساحلی د- جهت ماهیگیری
نیروگاه های جزر و مدی در دو حالت تک منظوره و دو منظوره طراحی و ساخته شوند. مزایای روش توربین دو منظوره این است که بطور دقیق مدلی از پدیده طبیعی موج است و کمترین میزان تاثیر در محیط را دارد و از قضا در بعضی از انواع خود بازدهی بسیار بالایی هم دارد. هر چند که این روش به لوازم پیچیده و توربین های دو جهته بازگردنده گران قیمت و تجهیزات الکتریکی نیاز دارد. نیروگاه های لارنس و کیسلایا گوبا از نوع توربین های دو منظوره مهم جهان هستند( کنعان، 1392).
2-1-3- انرژی امواج (OWEC)
امواج در اثر انتقال انرژی از ز باد به آب به سبب ایجاد موج و جریان بر روی سطح آب می شود. که در اثر اختلاف دمای زمین تولید شده، قسمتی از انرژی اش با وزش روی محیط های آبی تبدیل به انرژی موج می گردد. شدت این انتقال انرژی به سرعت باد و طول مسافتی مسافتی که در آن باد با سطح آب در تماس بوده بستگی دارد این مسافت میدان وزش باد، موج گاه نامیده می شود. میزان انرژی منتقل شده به موج، بستگی به سرعت باد، مدت زمان برای هر وزش باد و فاصله ای که باد روی آب می وزد (طول بادگیر) دارد. انرژی موج یک منبع تجدید شونده است. این انرژی پس از استخراج و استحصال دوباره توسط بر هم کنش باد با سطح اقیانوس جبران می شود. شدید ترین باد ها بین عرض های جغرافیایی 40 تا 60 در هر دو نیمکره ی شمالی و جنوبی می وزند . روشهای کاربردی استحصال انرژی امواج به شرح ذیل می باشند:
· :SED این روش سیستم شامل جکهای هیدرولیکی و صفحه موجی می باشد. با برخورد امواج به این صفحه آن را بالا و پایین می برند، در این حالت بازوهای هیدرولیکی به حرکت در آمده و به صورت مکانیکی باعث چرخش ژنراتور و تولید الکتریسیته می شوند. افزایش توان این سیستم با افزایش صفحات موجی ارتباط مستقیم دارد.
· :CETO مهم ترین مزیت آن قرار گرفتن در کف دریا ،در فاصله مناسب از ساحل می باشد،که باعث می شود تا از طوفانهای دریایی و برخورد قایق ها با آن در امان باشد .
· :Aw-Energy یک سری صفحات که خاصیت عقب وجلو رفتن در حول محور خود را دارند. این صفحات در کف دریا قرار می گیرند. بنابراین از برخورد شناورها و طوفان اقیانوسی در امان می باشند.
· :OWC این سیستم از نوسانات آب بهره می گیرد. درآن یک لوله حلقوی وجود دارد اساس کار این پنوماتیکی می باشند. برای افزایش توان ،سیستم را می توان به صورت دو طرفه طراحی کرد .
· :Wave star در این روش با حرکت در آوردن بالا و پایین بالشتکی که به یک سکوی ثابت متصل می شود، مایع هیدرولیکی به جریان در آمده و باعث چرخش توربین و ژنراتور متصل به آن می شود .
· : OWCبه عنوان یکی از فناوری های تبدیل انرژی امواج از بین این روش ها به الکتریسیته می باشد. به علت ساختمان ساده آن و همچنین به منظور مقاومت کافی آن در این سیستم مقابل امواج با ارتفاعات، پریودها وجهت های متفاوت به عنوان یک طرح با دوام اقتصادی مورد توجه محققین قرار گرفته است. از داده های باد برای چند منطقه از جمله کیش، بندر عباس، بندر بوشهر، بندر لنگه، جزیره ابوموسی و جزیره شیری از سیستم این می توان استفاده نمود. با توجه به ارزیابی انجام شده، ظرفیت تولیدی نیروگاه امواج به طور کلی با ژنراتورهای معمولی در منطقه خلیج فارس و دریای عمان مقرون به صرفه نیست و اسید است درآینده این سیستم در سواحل شمالی کشور کاربرد داشته باشد(علاوند، 1392).
2-1-4- انرژی اختلاف دما ،بین لایه های فوقانی و تحتانی آب دریا (گرمایی) (OTEC)
یک ایده برای استفاده مستقیم از از انرژی گرمایی ذخیره شده در اقیانوسها را مناطق استوایی و گرم به الکتریسیته را ارائه دهد. دمای اقیانوس در نواحی گرم معمولا بین23 تا 36 درجه سانتیگراد است. در این روش ازتفاوت درجه حرارت بین آبهای مناطق استوایی و گرم که آبهای سطحی گرم شده توسط خورشید، از سطح به زیر عمق 2500 فوتی آبهای سرد کشیده می شود، استفاده می گردد(مهرفر، 1392). در بعضی مناطق حاره ای دمای موجود بین آبهای سطحی و عمق 1000 متری حدود 20 درجه سانتیگراد می باشد که این میزان در 60 میلیون متر مربع بصورت ظرفیت دائمی می باشد. از جمله تهویه مطبوع، کشت آبی و تولید آب شیرین OTEC محصولات جانبی می باشد. هزینه بهره برداری پایین می باشد و با سوختهای فسیلی می باشد و توان آن ثابت به شمار می رود. از دیگر مزایای این سیستم دوام قابل ملاحظه و نظم عمل این سیستم که به طور دائم و نامحدود کار می کند. نیروگاه های تبدیل انرژی حرارتی به سه صورت می باشد:
· سیکل بسته: سیکل تبخیر یک سیال آمونیاک یا فریون و عبور آن از یک توربین گذشته و تولید انرژی الکتریکی می کند.
· سیکل باز: آب سطحی در فشار بخار ،خود تبخیر شده و توسط عمل میعان از توربین گذشته وتولید انرژی الکتریکی می کند.
· سیکل هیبریدی: شامل خصوصیات هر دو سیستم بالا می باشد.
با توجه به اینکه در این روش از آمونیاک استفاده می شود، خطرات زیست محیطی را به دنبال داشته که می توان به تخریب تپه های مرجانی اشاره نمود. مکیده شدن تخم ها ،لاروها و ماهی ها توسط پمپ های این سیستم و تلف شدن آنها یکی دیگر از معضلات این روش استحصال انرژی می باشد. به جهت پیشگیری از رسوب و چسبندگی گیاهان و آبزیان دریایی از سموم شیمیایی استفاده می کنند که خود منشأ آلودگی زیست محیطی می باشند(کریمی، 1388).
2-1-5- انرژی تخمیر
در سالیان اخیر، توجه به کاربر روی هیدروژن به عنوان جایگزین سوخت های فسیلی افزایش یافته است. هیدروژن سومین انرژی فراوان روی سطح زمین است که از هیدروکربنها و آب بدست می آید و مزیت بازگشت پذیری دارد، ضمنا مسئله زیست محیطی را نداشته و بیشترین غلظت انرژی را دارد. تولید بیولوژیکی هیدروژن با استفاده از میکروارگانیسم ها یک فضای جدید در پیشرفت تکنولوژی می باشد. تولید بیولوژیکی هیدروژن را بصورت طبیعی و بی هوازی قابل انجام است. تولید هیدروژن زیستی از جلبک از طریق انرژی نوری خورشید برای تبدیل آب و سپس به هیدروژن و اکسیژن استفاده می کنند. ماهیت سوختهای زیستی به گیاهان باز می گردد مانند اتانول مایع، متانول، دیزل زیستی، سوختهای دیزل زیستی مانند بیو هیدروژن و بیو متان می باشد. از سوختهای دیزلی زیستی و اتانول را در صنعت حمل و نقل بکار گرفت. سیانو باکتری ها نیز برای تولید هیدروژن بوجود می آید و به آنها میکروارگانیسم های جذاب می گویند. دما ،محتوی مواد مغذی و حفظ فشار باعث PH محیط کشت مثل شدت نور، افزایش هیدروژن در سیانو باکتری ها و میکرو جلبک ها می شود. برای تولید هیدروژن در مقیاس بزرگ از بیوراکتورها استفاده می شود. به همین منظور از بیوراکتورهای شفاف استفاده می کنند که به این گونه فتوبیوراکتور می گویند. فتوبیوراکتورها در محیط بسته عمل تولید هیدروژن را انجام می دهند. به همین منظور هیچ اتلافی ندارد و با افزایش نور بهره وری و راندمان آن کاهش می یابد. از این رو پیش بینی می شود که این سیستم ها می تواند مهمترین تولید کننده و منابع انرژی تا سال 2100 باشند(مشجور ، 1392).
3- توسعه پایدار در انرژی
افزایش جمعیت و رشد تمدن بشری، انسان را مجبور می سازد برای رهایی از مشکلات بوجود آمده به روش های دیگری از تولید انرژی روی آورد که علاوه بر حل مسائل زیست محیطی امکان توسعه ی پایدار را نیز فراهم می نماید که می توان به انرژی هایی مانند انرژی هسته ای، کیهانی، خورشیدی، زیست توده، بیوگاز، پیل های سوختی پلیمری، انرژی باد، انرژی زمین گرمایی، انرژی امواج، انرژی جزر و مد، انرژی بستر دریایی و اقیانوسی، انرژی حاصل از سوزاندن منیزیم و انرژی حاصل از ترکیب آب شور و شیرین اشاره نمود. با بکار گیری انرژی های مذکور می توان از آب ذخیره شده در پشت سد ها به جای تولید برق در جهت تولید مواد غذایی بهره جست و از گرم شدن زمین جلوگیری ودر نتیجه با خشک سالی ها مقابله نمود (نیک نژاد، 1392). برای رسیدن به یک توسعه ی پایدار در محیط شهری و محیط زیست باید به اهداف ذیل دست یافت (کفاش مجیدی، 1388):
1. بهتر کردن کیفیت هوا
2. کاهش گازهای گلخانه ای و اثرهای گرمایی محیط شهری
3. افزایش بازدهی انرژی
4. افزایش کیفیت آب و بازدهی بیشتر آن
5. کاهش زباله های جامد
6. محافظت از جنگل ها و حیات وحش محل سکونت
انرژی های تجدید پذیر ساختار انرژی متفاوتی نسبت به تکنولوژی های تولید انرژی متعارف دارند، چرا که فرایند توسعه در انرژی های تجدید پذیر دارای هزینه های سرمایه گزاری اولیه بالا بوده و درمقابل هزینه ی تعمیر و نگهداری در آنها پایین است. انرژی های تجدید پذیر دارای توانایی و مزایایی از قبیل پایایی، تنوع منابع، حداقل آلودگی، فرصت توسعه و توسعه ی کاربرد را بالاخص برای مناطق توسعه نیافته و دور دست می باشند(محمدی سلیمانی، 1392). یکی از دغدغه های جامعه کنونی بشر تعادل بین تاثیرات دو مقوله حفظ سلامتی محیط زیست دریایی و فعالیت های رو به رشد و وسیع صنایع ساحلی و فرا ساحلی با هدف توسعه پایدار است .عدم توجه به این مسئله چه بسا منافع کوتاه مدت و سود های اقتصادی این فعالیت ها، تحت الشعاع ضرر های بلند مدت و جبران ناپذیری گردد ( سعیدی، 1391). بررسی جزء جزء تاثیرات منفی و عوامل موثر بر آنها و پیش بینی راه های جلوگیری و کنترل آنها از طریق قانونی یکی از زیربناهای توسعه پایدار در کشورهای توسعه یافته است که ضروری است در کلیه بخشهای دریایی اعمال کرد.
4-پدافند غیرعامل در انرژی
پدافند غیرعامل با مفهوم کلی " حفاظت در برابر تهاجم ،بدون استفاده از سلاح و درگیر شدن مستقیم با دشمن " تا ضایعات و خسارات را تا حد زیادی کاهش داده و در مواردی حتی به صفر رساند . اصول مهم پدافند غیرعامل عبارتند از: استتار، اختفاء، پوشش، فریب، تفرقه و پراکندگی، مقاوم سازی و استحکامات، اعلام خبر(روشندل، 1393). تجارب و شواهد جنگهای گذشته، اهمیت پدافند غیر عامل را آشکار و ثابت می نماید که نمونه های زیر مصادیق بارزی از آن هستند:
دفاع غیر عامل موجب بقای نیروهای انسانی خودی و صرفه جویی کلان اقتصادی و ارزی می شود که این موضوع موجبات تقلیل خسارت وارده از حملات موشکی و همچنین تحمیل هزینه ی بیشتر به دشمن را داراست. در واقع پدافند غیرعامل در مقایسه با دفاع عامل و تهاجم هزینه های مصرفی را بسیار کم و سهل الوصول تر می نماید.
اهمیت پدافند غیرعامل از دریا برای ایران :
یکی از مهم ترین محور های تهدید علیه کشور اسلامی ایران با توجه به گستردگی مرز های آبی وحضور قدرت های فرا منطقه ای به دلیل منافع سیاسی و اقتصادی و سواحل و مرزهای دریایی کشور است. حضور مقتدرانه در این آب ها، لزوم بقا و پایایی و پویایی شناورها در پی آن استمرار حضور و بهره مندی از دریا رهنمون می کند. پدافند غیرعامل در بنادر کشور در حوضه ی محیط زیست دریایی، فرآیند احتیاطی و پیشگیرانه است که الزاما می بایست در زمان قبل از وقوع بحران صورت گیرد. در این راستا سازمان بنادر و دریانوردی، به عنوان مرجع دریایی اقداماتی از جمله پایش هوایی توسط بالگرد در بنادر ،برگزاری مانورهای مقابله با آلودگی، بازرسی های مستمر از کشتی ها و ... را به طور مستمر در دستور کار خود قرار داده است(مرتضی پور ، 1393). یکی از مهمترین چالش ها در پدافند غیرعامل و محیط زیست دریایی، شامل ساخت وساز های بی رویه و مخرب در مناطق ساحلی و بروز نزاع منطقه ای که باعث جاری شدن مقادیر زیاد از مواد نفتی به دریا شده است. از جمله راهکارهای پیشنهادی پدافند غیر عامل در حوزه دریا طراحی و ساخت شناورهای کوچک و عدم تمرکز سیستم های متعدد بر روی یک شناور می باشد.
5-روش تحقیق
جهت انجام تمامی مراحل تحقیق از نظر افراد خبره به عنوان مبنا استفاده شده است. جهت دستیابی به این منظور، از افراد خبره مصاحبه به عمل آمده است. مقایسه ی منابع انرژی تجدید پذیر دریایی با رویکرد توسعه پایدار و پدافند غیر عامل مطالبی هستند که تصمیم گیری در خصوص آنها بر اساس داده کاوی امکان پذیر نمی باشد، دلیل آن هم عدم وجود داده کافی به دلیل جدید بودن آن حوضه یا آن تکنولوژی می باشد و هنوز داده ها به حد قابل قبولی نرسیده اند که بتوان از طریق داده کاوی اطلاعات مناسبی از آن ها استخراج کرد. همچنین زمانی که پرسش شونده سوالاتی مانند "چرا" و "چگونه" را مطرح می کند، پرسش نامه پاسخگوی نیازهای جمع آوری اطلاعات نخواهد بود در نتیجه روش مصاحبه مناسب ترین روش برای این منظور خواهد بود (محمدی، 1395). زمانی نیاز به نظر افراد خبره پیدا می کنیم، تیم محاصبه شونده می تواند در چندین زمینه دانش کافی را جهت ارائه پاسخ های مناسب داشته باشند. در زمینه انرژی های تجدید پذیر و هم حوزه توسعه پایدار و هم در زمینه پدافند غیرعامل مطالعات و تجربیات کافی داشته باشند تا پاسخ های صحیح تر و قابل اعتماد تری را ارائه نمایند. پیچیدگی و حساسیت موجود در امر انرژی های تجدید ناپذیر ایجاب می کند تا افراد مورد انتخاب جهت مصاحبه از بهترین و خبره ترین افراد این حوزه باشند. مصاحبه معمولا جهت رتبه بندی، امتیازدهی یا نظر خواهی صورت می پذیرد، اما در حقیقت تیم مصاحبه شونده یک تیم پشتیبان محسوب می شوند که در هر مرحله از تحقیق به آن ها رجوع می توان کرد. تجربیات کافی آنها در حوزه مورد مصاحبه به صورت یک پایگاه داده عمل می کند و نیازهای تحقیق را تأمین می نماید. نحوه انتخاب خبره ها بر اساس نیازهای تحقیق و حوزه تحقیق صورت گرفته است. افرادی که تجربه کافی حداقل ده سال را در حوزه انرژی دارا باشند و مخاطرات و حوادث موجود را بشناسد و آگاهی کافی از پدافند غیر عامل داشته باشند. همچنین سعی شده است افرادی مورد مصاحبه قرار بگیرند که در حوزه توسعه ی پایدار نیز دانش کافی را دارا باشند و بتوانند متناسب با سؤالات مطرح شده ،پاسخ های معتبر ارائه نمایند. نحوه مصاحبه بدین صورت است که سوالات و داده های یافته شده در ابتدا در اختیار فرد خبره قرار می گیرد و فرصت مطالعه و تحلیل به او داده می شود. سپس مصاحبه با پرسش های هدفمند جهت حصول نتیجه های مورد نظر صورت می پذیرد و در نهایت با جمع بندی تمام مصاحبه های صورت گرفته از افراد خبره ،به نتیجه گیری در آن خصوص از سوی محقق منجر می شود. از طریق مصاحبه با هشت خبره که دارای صلاحیت در حوزه پدافند غیر عامل، توسعه پایدار و انرژی در سه مرحله مصاحبه گردید.
6-نتایج تحقیق و تفسیر آنها
طبق بررسی ادبیات موضوع، پنج منبع انرژی تجدید پذیر دریایی به عنوان مبنای مصاحبه ها با خبرگان انتخاب گردید این پنج منبع انرژی عبارتند از:
· انرژی جریان های دریایی
· انرژی های نیروگاهی جزر و مد
· انرژی امواج
· انرژی اختلاف دما بین لایه های فوقانی و تحتانی دریا(گرمایی)
· انرژی تخمیر
که مورد بررسی و چالش قرار گرفت. سپس معیارهای اصلی ارزیابی را در سه قالب اقتصادی، توسعه پایدار و پدافند غیرعامل مشخص نموده ایم. هر یک از این معیارها دارای زیر شاخه هایی است که با توجه به نظرات و آراء مشترک خبرگان و اهل فن، تعدادی از آنها را در مبنای ارزیابی و نمره دهی قرار داده ایم. معیار اقتصادی با سه زیر شاخه ی بازدهی، کاهش هزینه ی اولیه ی استحصال و دسترسی، معیار توسعه پایدار با دو زیر شاخه ی امکان بومی سازی و پایایی و معیار پدافند غیرعامل با زیر شاخه ی پراکندگی مورد ارزیابی قرار گرفت. با بررسی ادبیات موضوع با پنج منبع انرژی تجدید پذیر دریایی با موضوعیت های انرژی های جریان، جزر و مد، امواج، گرمایی و تخمیر و با معیارهای عنوان شده مورد سنجش قرار گرفت. سپس برای سنجش و امتیازدهی پارا مترها، جدول شماره ی یک را در پنج حالت طراحی کرده ایم. این جدول طوری طراحی و امتیاز بندی شده است که در بدست آوردن نتایج دچار دوگانگی قرار نگیریم. به همین منظور وضعیت ایده آل را در حالت پنج و بدترین حالت را یک قرار داده ایم.
جدول شماره 1: مبنای امتیاز دهی
|
وضعیت |
امتیاز |
|
خیلی کم |
1 |
|
کم |
2 |
|
متوسط |
3 |
|
زیاد |
4 |
|
خیلی زیاد |
5 |
میانگین نظرات افراد خبره طبق جدول 2 مشخص شده است که برای تفسیر و نتیجه گیری کلی از این داده ها می توان استفاده نمود.
جدول شماره 2: نتایج مصاحبه ها
|
میانگین |
پدافند غیر عامل |
توسعه پایدار |
معیار اقتصادی |
معیارهای ارزیابی
انرژی های تجدید پذیر |
||||
|
پراکندگی |
کاهش آلودگی آب و هوا وخاک |
پایایی
|
امکان بومی سازی |
دسترسی |
بازدهی |
کاهش هزینه اولیه |
||
|
63/2 |
2 |
4/3 |
4/3 |
2 |
2 |
8/3 |
6/1 |
1-انرژی جریان های دریایی |
|
94/2 |
4/2 |
2/3 |
8/3 |
4/3 |
4/2 |
4/3 |
2 |
2-انرژی های نیروگاهی جزر و مد |
|
71/2 |
8/1 |
2/3 |
4/3 |
2/3 |
4/2 |
4/3 |
6/1 |
3-انرژی امواج |
|
49/3 |
2/3 |
8/3 |
8/3 |
4/3 |
4/3 |
8/3 |
3 |
4-انرژی اختلاف دما بین لایه های فوقانی و تحتانی دریا (گرمایی) |
|
77/3 |
6/3 |
8/3 |
8/3 |
2/4 |
4 |
8/3 |
2/3 |
5-انرژی تخمیر |
با در نظر گرفتن میانگین نمره ارزیابی اخذ شده از سوی خبرگان می توان نتیجه گرفت که:
الف: با توجه به اهمیت استحصال انرژی از منابع انرژی تجدید پذیر دریایی و نداشتن تکنولوژی روز دنیا، هزینه اولیه اینگونه نیروگاهها نسبتا بالا بوده ولی به جهت پایایی و بازدهی بالا و حفظ محیط زیست مقرون به صرفه بوده و به طور یقین در آینده ی نزدیک و با پیشرفت دانش، موانع اساسی جهت بهره برداری از این قبیل منابع انرژی کاهش یافته و سهم بیشتری را در سبد انرژی خانوارها بازی خواهد نمود.
ب: در تولید انرژی از میکروجلبک ها و سیانو باکتری ها (فتو بیوراکتورها) به جهت تولید آب در کنار تولید انرژی و گستره اینگونه آبزیان، امکان دسترسی و بومی سازی با در نظر گرفتن پدافند غیرعامل از دیگر منابع انرژی های تجدید پذیر دریایی مقرون به صرفه می باشد.
ج: با توجه به ارزیابی مثبت خبرگان از انرژی اختلاف دما بین لایه های فوقانی و تحتانی (انرژی گرمایی) که منبع انرژی پاک می باشد، می تواند کشور را در توسعه پایدار یاری نموده و در آینده ی صنعت انرژی تقش مؤثرتری را ایفا نماید.
جمع بندی
به جهت آلودگی سوخت های فسیلی و انرژی های تجدید ناپذیر و اتمام منابع آن ،انسان به دنبال انرژی های تجدید پذیر پاک می باشد. گستره بالای انرژی های تجدید پذیر دریایی، توسعه پایدار و اصل پراکندگی در پدافند غیرعامل را سهل الوصول می نماید. با توجه به کمبود آب شرب در ایران، استحصال از انرژی تخمیر گیاهان دریایی و تولید آب آشامیدنی در کنار تولید انرژی مقرون به صرفه و استراتژیک می باشد.
پیشنهاد می شود در تحقیقات آتی با توجه به آمار و اطلاعات واقعی، به موضوع هزینه و بازدهی پرداخته تا دقت بیشتری حاصل گردد. همچنین بهترن منبع انرژی با جزئیات را با هم نوعان خود مقایسه تا راهکار سودمند و مناسب جهت استحصال از منابع انرژی های تجدید پذیر بدست آید.
منابع و مراجع
م. روشندل، 1393. روش ها و چالش های بهره برداری از انرژی امواج دریا. همایش ملی توسعه پایدار دریا محور. 1. 1171 – 1178.
ح. مهرفر، م.محمدی پسند، ع.ثابت عهد جهرمی، 1392. بررسی روشهای جذب انرژی از دریا و امکان سنجی آن در سواحل ایران. همایش سراسری محیط زیست، انرژی و پدافند زیستی. 5. 1 – 8.
د. نیک نژاد، 1392. انرژیهای نو و پاک، عامل بقای محیط زیست و توسعه پایدار. 1. 1 – 9.
س. مرتضی پور، ی. یحیی پور، ن.یوسف زاده، 1393. پدافند غیرعامل در حفظ محیط زیست دریایی در بنادر کشور. همایش پدافند غیرعامل در علوم دریایی. هرمزگان. 1. 518 – 525.
س. مشجور، م. یوسف زادی، ف. حیدری، 1392. زیست فناوری انرژی: تولید سوخت هیدروژنی توسط میکروجلبکها و سیانو باکتری ها. همایش ملی هیدروژن. دانشگاه صنعتی مالک اشتر. 1. 1 – 6.
ش. کنعان، گ. علاسوند، 1392. انرژی جزر و مدی دریا، روشهای استحصال آن و تاثیر آن بر محیط زیست. همایش ملی انرژی های نو و پاک. دانشگاه شهید مفتح همدان. 2. 1 – 24.
ک. محمدی آتشگاه. 1395. ارزیابی ریسک و تخمین هزینه های ایمنی در پروژه های ساختمانی در مرحله ساخت. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه علم و صنعت. دانشکده عمران.
گ. علاسوند، ش. کنعان، 1392. انرژی امواج دریا، روشهای استحصال آن و تاثیر آن بر محیط زیست. همایش سراسری محیط زیست، انرژی و پدافند غیرعامل. 1. 1 – 7.
م. کریمی، ز. فرهمندفر، 1388. اثر انرژی گرمایی دریا در تولید انرژی الکتریکی بر محیط زیست. همایش ملی انسان، محیط زیست و توسعه پایدار. باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان. 1. 1 – 8.
م. کفاش مجیدی، ا. پورعاشور، 1392. توسعه پایدار در سواحل دریایی. کنفرانس علمی پژوهش افق های نوین در علوم جغرافیا و برنامه ریزی، معماری و شهرسازی ایران. انجمن توسعه و ترویج علوم و فنون بنیادین. 1. 1 – 11.
م. روشندل، 1393. پدافند غیرعامل در دریا. همایش پدافند غیرعامل در علوم دریایی. هرمزگان. 1. 212 – 223.
کتاب علوم تجربی، دوره هفتم. فصل 9.
روزنامه اطلاعات. سه شنبه. 28 مهر 1394.