בארצות הברית מחפשים מקורות אנרגיה חדשים במעמקי הים כדי לאפשר למערכות וסנסורים תת מימיים אורך חיים גדול יותר ובכך גם להקטין את הזיהום הסביבתי שמייצרות סוללות. הפתרון שאליו מכוונים, שימוש בצמחים ימיים ובעלי חיים קטנים כדי לקצור מהם אנרגיה. ביפן הולכים רחוק יותר ומנסים לנצל את גלי הצונמי הקטלניים שפוגעים במדינה, כדי להפיק אנרגיה חיונית בזמן חירום ובכך להקטין ככל הניתן את הנזק שנגרם.
משבר האקלים העולמי מחייב חיפוש קדחתני אחרי אנרגיות מתחדשות במטרה להפחית עד כמה שניתן את הזיהום הנגרם מחומרים פוסיליים או תרכובות כימיות שאינן מתפרקות לאורך שנים. אחד הפתרונות המעניינים שהוצגו לאחרונה ביפן הוא ייצור ואגירת אנרגיה בזמן אירוע של גלי צונמי. מתברר שיפן היא המדינה שבה פוגעים כי הרבה גלי צונמי בשנה, כ 20% מכלל גלי הצונמי בעולם. בכל שנה שתי תופעות צונמי הן קטלניות, במיוחד כשמוקד הרעש נמצא במרחק של עד 1000 ק”מ מהיבשה. התופעה הזו מצריכה את השלטונות היפנים לחפש פתרונות מתקדמים בכדי להקטין ככל הניתן את הנזק לתשתיות והמחיר בחיי אדם. אחת הבעיות המשמעותיות שנוצרות בעת פגיעת גל צונמי היא הפסקות חשמל ארוכות שמקשות על פעולות החילוץ המיידיות, משתקת את תשתית התקשורת ומקשה על פעולות ראשוניות שיכולות למנוע נזקים מצטברים גדולים יותר. המכון הטכנולוגי של טוקיו – Tokyo Institute of Technology, הציג תכנית פיתוח שבה יפרסו קירות תת מימיים בפתחי נמלים, ואלה יועלו אל מעל לגובה המים בזמן התראת צונמי. בכך הם אמורים למנוע את כניסת הגלים הקטלניים לנמל עצמו בעוצמה הרסנית. הקירות אמורים להיות משוקעים בתחתית פתחי שוברי הגלם שמגנים על הנמל, במרחק של 30 ס”מ האחד מהשני. ברווחים שבין הקירות הללו תתאפשר כניסת גלי הצונמי בעוצמה מופחתת, והם יפעילו טורבינות קטנות שייצרו חשמל. האמרגיה הזו אמורה להספיק בשלב הראשון להפעלת המנועים שיחזירו את הקירות חזרה לקרקעית בחלוף הגל העוצמתי ואם ישאר מספיק חשמל בסוללות הן גם יפעילו מערכות אחרות בנמל ובכך יאפשרו לו רציפות תיפקודית.
עבודות תחזוקה תת מימיות של הצי האמריקני צילום: U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 1st Class Jayme Pastoric
“להבנתנו אין כיום בעולם מערכת שמייצרת אנרגיה מגלי הים בכדי להפעיל את עצמה”, אומר פרופסור הירושי טאקאגי מנהל הפרויקט. “זה קונספט חדש שבו אנחנו למעשה יוצרים מערכת הגנה ויצור אוטונומית מבחינה אנרגטית. אם המערכת הזו תוכיח את עצמה ביפן, אין ספק שזה פתרון פורץ דרך בכדי למנוע הרס של גלי צונמי”.
מה שמעניין שהיפנים לא מדברים על היכולת של המערכת להגן על כורים גרעיניים הבנויים על חופים כמו זה בפוקושימה שניזוק קשות ב 2011 מגלי צונמי עוצמתיים, והוכרז כאסון גרעיני. המפתחים טוענים כי בשגרה ניתן יהיה להשתמש במערכת הזו לייצר במחזור יומי של גאות ושפל כ 1000 KW חשמל נקי. בסקר הראשוני של החוקרים התברר שמתוך 56 נמלים ביפן 23 מתאימים למערכת העתידית הזו.
ובעוד היפנים מחפשים אנרגיה מעל פני המים, ארצות הברית מחפשת אותה במעמקים. DARPA – רשות הפיתוח הטכנולוגי של משרד ההגנה האמריקני, יצאה לאחרונה בקול קורא לפיתוח מערכות שיקצרו, יאגרו ויספקו אנרגיה מצמחים ובעלי חיים קטנים במעמקי הים. על פי הדרישה הטכנולוגית של התכנית – BioLogical Undersea Energy (BLUE), הפתרון החדש אמור לספק אנרגיה רציפה למערכות וסנסורים תת מימיים בכדי להגדיל את “אורך החיים” שלהם במעמקים.
הדמיית מחקר תת מימי איור : DARPA
“כיוון המחשבה שלנו הוא ליצור אנרגיה חשמלית מביומאסה ימית שנמצאת בשפע במעמקי הים ובכך ליצור מערכות טכנולוגיות שיוכלו לפעול זמן כמעט בלתי מוגבל מתחת למים, ללא התערבות חיצונית של המפעילים”, מספר בקול הקורא ד”ר לאונרד טנדר, מנהל הפרויקט מטעם DARPA. כיום מערכות תת מימיות חיוניות מסיימות את חייהן בשל המורכבות להגיע אליהן ולהחליף את מקורות האנרגיה. התכנון הוא לייצר אנרגיה משני מקורות ביולוגיים, האחד במעמקים והאחר סמוך לפני הים. במעמקי הים מדובר בזואופלנקטון – zooplankton, משפחת בעלי חיים יחסית שרובה נסחפת במים וחלקה בעלת יכולת תנועה עצמאית. את הזואופלנקטון ניתן למצוא= במים מלוחים ומתוקים ולכן הזמינות שלהם גדולה. אחד ממיני הזואופלנקטון המוכרים הן המדוזות. המקור האחר הם פיטופלנקטון – phytoplankton, בעלי חיים וצמחים תת מימיים שמייצרים אנרגיה דרך פוטוסינטזה ולכן הם נעים קרוב לפני הים בכדי לקלוט את קרני השמש. הקול הקורא מגדיר דרישות מבצעיות ראשוניות: יכולת הפקה מהירה, יכולת העברת אנרגיה בין כמה מקורות יצור ואגירה ארוכת טווח – בשלב הראשון עד שנה. הערה מעניינת שמופיעה במכרז היא הימנעות מפגיעה במרקם החיים הימי ובמיוחד במאקרואורגניזמים, כלומר בעלי חיים גדולים יותר. החברות שניגשו למכרז שנסגר בסוף חודש פברואר האחרון, יצטרכו ב 1 phase להציג פתרון ראשוני בתוך 21 חודשים , וב 2 phase, מערכת שלמה של ייצור והעברת אנרגיה. תשעה חודשים אחרי הסינון הראשוני של החברות יוצג הפתרון המלא.
