الاشتراك في تحديثات الأخبار اليومية من CleanTechnica على البريد الإلكتروني. أو تابعنا على أخبار جوجل!

قد يكون شنابل وطاقة المحيطات شابين، لكن كلاهما يمكن أن يساعد في مكافحة تغير المناخ

يتذكر معظم الأطفال الذين نشأوا في المناطق الباردة والمعرضة للثلوج قاعدة الأيام الخمسة المخيفة: بعد خمسة أيام ثلجية من الاستمتاع بالشوكولاتة الساخنة ورمي كرات الثلج، كان لا بد من استبدال أي شيء إضافي بأيام العطلة الصيفية الثمينة.

كان أليك شنابل أحد هؤلاء الأطفال. نشأ في وسط ولاية أوهايو في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، ويتذكر أنه تجاوز قاعدة الأيام الخمسة في فصول الشتاء أكثر من غيرها. ولكن بعد ذلك، مع تقدمه في السن، تغير شيء ما.

قال شنابل: "لقد رأينا ثلوجًا أقل". "والآن أصبح الجو أخضر للغاية خلال فصل الشتاء، دائمًا. في أوهايو، نتساقط بعض الثلوج، لكنها تذوب على الفور.

شنابل، الذي يعمل الآن باحثًا في مجال الطاقة البحرية في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL)، هو جزء من الجيل الأول الذي رأى أن تغير المناخ يغير عالمهم في الوقت الفعلي - وهي تجربة يمكن أن تكون قوية ومرعبة تمامًا مثل مشاهدة شخص تحبه. عمر واحد.

قد يبدو انخفاض كمية الثلوج بمثابة تغيير غير مهم أو حتى مرحب به، إلا بالنسبة للأطفال الذين يفتقدون الفرحة البلورية في يوم الثلج. لكن شبكة الإنترنت تبث سلسلة لا تنتهي من الدمار الأكثر شراً الناجم عن تغير المناخ، مثل حرائق الغابات المدمرة، والعواصف الاستوائية الأكثر عنفا، وموجات الجفاف التي تقضي على المحاصيل. (بالمناسبة، فقدان الثلوج في ولاية أوهايو ليس بالأمر الهين؛ يمكن أن يرتبط انخفاض الثلوج بذلك الجفاف في الصيف و ارتفاع في أعداد القراد).

قال شنابل: "لقد أزعجني شيء ما بشأن تغير المناخ، وظل يستحوذ على ذهني حقًا". "أردت حقًا أن أكون جزءًا من إيجاد نوع من الحل."

الآن، هو.

في NREL، يعمل شنابل على الطاقة البحرية الأجهزة، والتي تم تصميمها لتوليد الطاقة النظيفة من الأمواج وتيارات المحيطات والأنهار والمد والجزر وغيرها من القوى المائية. هذا النوع الجديد من الطاقة المتجددة يمكن التنبؤ به وقوي على حد سواء؛ تحتوي المياه الأمريكية ما يكفي من الطاقة لتلبية حوالي 60% من احتياجات البلاد من الكهرباء. لا يمكننا تسخير كل هذه الطاقة، لأننا ببساطة لا نستطيع تغطية محيطاتنا وأنهارنا بالتكنولوجيا. واليوم، لأن الصناعة لا تزال حديثة جدًا، لا يمكننا الاستفادة من الكثير على الإطلاق.

يريد شنابل المساعدة في تغيير ذلك. إنه يعمل على تطوير جزء قوي بشكل خاص من تقنيات الطاقة البحرية: أمعائهم الإلكترونية.

مشكلة طاقة الطاقة الموجية

بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى، مثل هبوب الرياح وأشعة الشمس، يمكن أن ترتفع أمواج المحيط مثل سلسلة من الارتفاعات الكبيرة بدلاً من الدفع الثابت.

"طاقة الأمواج تنبض. إنه تورم. إنه يتوقف. قال شنابل: “إنها تتحرك”.

وهذا يعني أن أجهزة الطاقة الموجية يجب أن تكون مصممة للتعامل مع تلك التقلبات الكبيرة في الطاقة، وهذا أمر أسهل من فعله. يُعرف شنابل بالفعل باسم "رجل إلكترونيات الطاقة" بعد عام واحد فقط من عمله في NREL، ويقضي وقته في التلاعب بالمكونات الإلكترونية التي تتحكم في كيفية تفاعل الجهاز مع الأمواج العالية في المحيط. يمكن لهذه الضوابط، المعروفة باسم إلكترونيات الطاقة، أن تساعد في تنظيم مقدار الطاقة التي يمتصها المولد؛ الهدف هو امتصاص ما يكفي لتوليد كميات كبيرة من الكهرباء ولكن ليس بالقدر الذي يجعل الأجزاء تبدأ في الانهيار في وقت مبكر جدًا.

وقال إنه إذا تمكن شنابل من المساعدة في تحقيق هذا التوازن على الحبل المشدود، "سيكون ذلك بمثابة قفزات هائلة لهذه الصناعة".

لكن الفوائد ستمتد إلى ما هو أبعد من مجرد صناعة الطاقة البحرية. يمكن لطاقة المحيطات والأنهار أن تساعد المجتمعات الريفية، مثل قرية إيجيوجيج المعزولة في ألاسكا or جزر مين‎استبدال مولدات الديزل بالطاقة النظيفة. ويمكن للطاقة المتجددة أيضا تقنيات المحيطات الطاقة، مثل أجهزة استشعار المراقبة التي تراقب العواصف الاستوائية. ويمكن لقوة الطاقة البحرية الثابتة والتي يمكن التنبؤ بها أن تساعد بعض الدول في تحقيق أهدافها العدوانية في مجال الطاقة النظيفة.

وقال شنابل: "من الجيد حقًا أن يكون لديك مجموعة متنوعة من مصادر الطاقة المحتملة في حالة أن أحدها يعمل بشكل أفضل لموقع ما أو أنه أكثر فعالية من حيث التكلفة". "على سبيل المثال، إذا كنت في كانساس، فإن طاقة الأمواج لا تعني شيئًا بالنسبة لك، ولكن الرياح تعني ذلك. ولكن إذا كنت على طول ساحل كاليفورنيا، فهناك طن من إمكانات طاقة الأمواج غير المستغلة هناك.

من القطارات النموذجية إلى الدوائر

قد يبدو شنابل وكأنه عاش في عالم طاقة الأمواج لسنوات. لكنه لم يخطط للهبوط في الطاقة البحرية. مثل العديد من المهندسين الناشئين، أمضى طفولته في إصلاح قوالب البناء البلاستيكية الشهيرة ذات ألوان قوس قزح وبناء القطارات النموذجية (هواية تعلمها من جده).

في الكلية، استبدل شنابل مسارات القطارات بدوائر كهربائية معقدة، وبعد ذلك تعمق في كل شيء إلكتروني. لقد عمل على الأحشاء الكهربائية القوية داخل الثلاجات والسيارات و طائرات لناسا. وكما يقول شنابل، فإن بحثه كان يدور حول "أخذ العالم نحو الكهرباء".

لكن شنابل أراد أيضًا أن تبدو حياته المهنية وكأنها أكثر من مجرد عمل - وهي رغبة غرسها (ربما عن غير قصد) من خلال افتتان والده بالطاقة المتجددة، والمسافة الجيدة التي قطعها الغاز، والسيارات الكهربائية.

وقال شنابل: "لقد اشترى سيارة فورد فوكس قديمة بهدف تحويلها إلى سيارة كهربائية". "وكان هذا في عام 2005 عندما لم تكن تلك الأشياء موجودة حقًا. لقد كبرت على ذلك." (لم يكمل والده عملية التحويل، لكن بالنسبة لشنابل، كان مجرد الهدف حافزًا كافيًا.)

بعد حصوله على درجة الماجستير في الهندسة الكهربائية من جامعة ولاية أوهايو، كان شنابل يفكر بالفعل في NREL. "إنهم مجرد اسم كبير في مجال الطاقة. الجميع يعرف ذلك”. كان المختبر مفتوحًا لباحث في مجال الطاقة البحرية، ولدهشته، كان الوصف يناسب سيرته الذاتية مثل القفاز.

قال شنابل: "لم أكن أنوي أبدًا الدخول في مجال الطاقة البحرية". "أنا سعيد حقًا لأنني فعلت ذلك، بصراحة."

ريجاترون وكلب اسمه ستيلا

الآن، إذا لم يكن شنابل يتنزه في جبال كولورادو مع ستيلا، راعيه الأسترالي ذو العيون الزرقاء، فهو يحاكي كيفية عمل القطع الإلكترونية المختلفة معًا، غالبًا على آلة تحمل اسم فيلم شرير، مثل ريجاترون.

يستخدم Schnabel نظام REGATRON ل محاكاة كيفية أجهزة الطاقة الموجية قد يتم دمجها في شبكة صغيرة مع تقنيات أخرى مثل توربينات الرياح ومولدات الديزل. ويمكنه أيضًا ربط مولد حقيقي بمحاكاة المحيطات لمعرفة كيفية استجابته للموجات القوية - وهي طريقة أكثر أمانًا وأقل خطورة وأقل تكلفة لدراسة أنظمة الطاقة هذه وتحسينها.

وقريبًا، يأمل شنابل أن يقود مشاريعه الخاصة.

قال شنابل: "لقد كان الفريق رائعًا في منحني الكثير من الاستقلالية ومساعدتي على التطور". "بصفتي رجل إلكترونيات الطاقة، أقول: "مرحبًا، أعتقد أننا يجب أن نفعل هذا"، فيقولون: "رائع". منتهي.'"

هدف شنابل هو أن يتمكن يومًا ما من الإشارة إلى إحدى التقنيات والقول: "لقد كان هذا أنا. لقد ساعدت في بناء ذلك." بصفته متدربًا في شركة جنرال إلكتريك، قام ببناء زر للثلاجة، ويمكنه، لفترة على الأقل، زيارة اختراعه في صالات العرض.

"ولكن سيكون أمرا رائعا لو كان ذلك على نطاق أوسع. وقال شنابل: "إن التكنولوجيا المستخدمة في محول الطاقة الموجية توفر الطاقة للناس، ولها تأثير إيجابي على العالم". "هذا ما شرعت في القيام به."

اكتشف كل الطرق التي يستخدمها خبراء NREL إلهام الجيل القادم من أبطال الطاقة النظيفة لإنقاذ الكوكب. والاشتراك في النشرة الإخبارية للطاقة المائية NREL، الحالي, للحصول على آخر الأخبار حول أبحاث الطاقة المائية في NREL.

من باب المجاملة المختبر الوطني. بقلم كيتلين ماكديرموت مورفي

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://cleantechnica.com/2024/03/10/beneath-the-surface-alec-schnabel-has-the-power-and-the-power-electronics-to-advance-wave-energy/