نیروگاه بادی فراساحلی

مزارع بادی فراساحلی می توانند جزر و مد را برای تنوع زیستی اقیانوس ها تغییر دهند

همواره فعالین زمینه احداث و توسعه نیروگاه (مزرعه) های بادی در حال همکاری با زیست شناسان دریایی هستند تا لوکیشن آنها را دور از ساحل و به پناهگاه های امن برای حیات وحش دریایی (بخصوص گونه های در معرض تهدید) تبدیل کنند (مثلا صخره های روی پایه توربین های بادی دریایی می توانند پناهگاه های امنی برای حیات وحش باشند). بر اساس گزارش وضعیت آب و هوای جهانی 2021 سازمان جهانی هواشناسی (World Meteorological Organization’s State of the Global Climate)، گرم شدن و اسیدی شدن اقیانوس ها، افزایش سطح آب دریاها و غلظت گازهای گلخانه ای همگی در سال گذشته به رکورد بی سابقه ای رسیدند. صید بی رویه باعث کاهش ذخایر ماهی می شود و آلودگی دریایی مناطق مرده و غیر قابل زیست وسیعی را ایجاد می کند. جمعیت گونه هایی مانند کوسه ها در 50 سال گذشته، بیش از 70 درصد کاهش یافته اند.

یک راه حل بالقوه برای مقابله با از دست دادن تنوع زیستی دریایی، احداث نیروگاه (مزرعه) بادی فراساحلی است. برای اولین بار در جهان، زیست شناسان دریایی، لاروهای مرجانی (coral reefs) را در پایه توربین های بادی دریایی برای رشد صخره های جدید در سواحل تایوان کاشتند. در واقع، این ایده تنها یکی از روش هایی است که دانشمندان با توسعه دهندگان نیروگاه (مزرعه) های بادی همکاری می کنند تا نیروگاه (مزرعه) های بادی دور از ساحل را به پناهگاه هایی امن برای تنوع زیستی تبدیل کنند.

پایه های رشد مرجان ها

بر اساس برنامه محیط زیست سازمان ملل، صخره های مرجانی زیستگاهی برای حدود 32 درصد از گونه های دریایی ایجاد می کنند و بطور مستقیم یا غیرمستقیم برای بیش از یک میلیارد موجود سودمند است. با این حال، گرم شدن کره زمین سطح اقیانوس را گرم می کند و باعث رخدادهای سفیدکننده انبوه (mass bleaching) می شود که صخره های مرجانی استوایی (tropical coral reefs) و اکوسیستم های وابسته به آنها را از بین می برد. در این خصوص، غول انرژی دانمارکی (یعنی شرکت Ørsted) رویکردی نوآورانه برای مبارزه با این مشکل، به نام ReCoral طراحی کرده است؛ این پروژه شامل جمع آوری تخم مرجان های بومی (indigenous coral spawn) در حین شستشو در ساحل برای کاشت کلنی های مرجانی جدید (new coral colonies) بر روی پایه های توربین های بادی دور از ساحل است. آب نیروگاه (مزرعه) های بادی دورتر از ساحل بدلیل پدیده ای به نام اختلاط عمودی (vertical mixing) در ستون آب، از دمای پایدارتر نسبت به مکان های کم عمق تر (که صخره های مرجانی استوایی معمولاً در آنها ایجاد می شود) بهره مند می شوند. پدیده اختلاط عمودی در ستون آب، (که در نزدیکی توربین های بادی دریایی رخ می دهد) می تواند به جلوگیری از رخدادهای سفید شدن مرجان ها کمک کند. هدف پروژه بررسی این مسئله است که آیا مرجان می تواند روی پایه های توربین های بادی فراساحلی رشد کند (که به اندازه کافی نزدیک به سطح و نور کافی خورشید را دریافت می کند) که بتواند خطر رخدادهای سفیدکننده فاجعه بار را کاهش دهد.

شرکت دانمارکی این پروژه را در سال 2020 راه اندازی کرد و سال گذشته با موفقیت مرجان های جوان را روی بسترهای فولادی و بتنی (steel and concrete substrates) در یک مرکز آزمایش، در کنار اسکله کشت داد. در 2022، اجرای آزمایشی این ایده را بر روی چهار توربین در مزرعه بادی فراساحلی در منطفه Changua در سواحل تایوان توسط یک روش غیرتهاجمی (non-invasive methodology) برای کاشت مرجان (coral seeding)، لقاح آزمایشگاهی (in vitro fertilisation)، انتقال لارو (larvae transport) و اتصال لارو به پایه های توربین ایجاد کرده است. ReCoral به جای استخراج از مستعمرات مرجان های موجود، دسته های تخم مرجانی مازاد را جمع آوری می کند که در غیر این صورت پس از شستن در ساحل می مردند. در صورت موفقیت آمیز بودن نهایی این ایده، این شرکت قصد دارد ابتکار عمل را افزایش دهد و حتی از لاروهای مرجانی جدیدی که در مزارع بادی تولید شده اند، برای کمک به بازسازی سیستم های صخره های نزدیک ساحل استفاده کند.به اعتقاد این شرکت، مفهوم ReCoral این پتانسیل را دارد که در تمام مزارع بادی فراساحلی در آب های گرمسیری در سراسر جهان به کار رود.

صخره های توربین (Turbine reefs): پناهگاه های تنوع زیستی بادی دریایی

این فقط مرجان نیست که از مزارع بادی فراساحلی سود می برد. هدف دیگر کنترل اثرات محیط زیستی فعالیت های انسانی و نیز حفاظت از دریا است؛ از جمله این موارد می توان به صید بی رویه، کاهش سطح اکسیژن و از دست دادن زیستگاه، کاهش میزان ذخایر ماهی اشاره کرد. این تأثیرات، دومینویی بر اکوسیستم اطراف داشته و موجب شده تنوع زیستی آن کاهش یابد و انعطاف پذیری و مقاومت آن را در برابر تغییرات مرتبط با آب و هوا کاهش داده است. ساختار این صخره های مرجانی جدید متشکل از چندین سطح است که که توسط حفره هایی به یکدیگر متصل شده اند، جایی که ماهی ها می توانند به داخل و خارج از مخفیگاه ها شنا کنند. خود ساختارها همچنین سطوح و شکاف هایی را فراهم می کنند که سایر موجودات می توانند در آن بچسبند. از سوی دیگر، باید در نظر داشت که توربین های نیروگاه (مزرعه) های بادی فراساحلی نیز نیاز به محافظت در برابر فرسایش در پایه خود دارند و تا به امروز، توسعه دهندگان از سنگ های سنگین به اندازه لاستیک خودرو و یا حتی بزرگ تر برای این منظور استفاده کرده اند.

بازسازی سیاره آبی

تغییرات اقلیمی به سرعت در حال تبدیل شدن به محرک اصلی در از دست دادن تنوع زیستی است، و گسترش صنعت باد فراساحلی این پتانسیل را دارد که به مقابله با هر دو بحران مرتبط کمک کند. در سرتاسر جهان، دولت ها مشغول برنامه ریزی پروژه های عظیم بادی فراساحلی هستند که اگر به درستی انجام شوند، می توانند انتقال انرژی را تسریع بخشند و در عین حال روند انقراض گسترده دریایی را که مدت هاست در جریان بوده است، تغییر دهند. بخش های وسیعی از اقیانوس در حال حاضر به عنوان مکان های آینده برای نیروگاه های بادی کنار گذاشته شده است. انتظار می رود ظرفیت بادی نصب شده جهانی تا سال 2050 به 630 گیگاوات برسد، در حالی که در سال 2020 تنها 40 گیگاوات بود. تا سال 2035، تنها در سواحل اقیانوس اطلس بیش از 2000 وجود خواهد داشت. اتحادیه اروپا نیز هم اکنون 510 گیگاوات انرژی بادی خشکی و فراساحلی تا سال 2030 می خواهد که از 190 گیگاوات امروزی افزایش یافته است (یعنی هر سال 39 گیگاوات نیروگاه بادی جدید). از نظر تاریخی، تنها تعداد انگشت شماری از بازارها (عمدتاً بریتانیا، چین و آلمان) منابع و تخصص مهندسی برای توسعه باد فراساحلی را داشته اند، اما قرار است این وضعیت در سال های آینده تغییر کند. 18 کشور در حال حاضر نیروی بادی فراساحلی تولید می کنند و قرار است تا سال 2030 حدود 17 کشور دیگر ملحق شوند و کشورهایی از جمله هند، ایتالیا، لهستان، استرالیا و عربستان سعودی همگی اولین نیروگاه های بادی فراساحلی خود را می سازند. در سرتاسر سیاره آبی، توسعه گسترده زیرساخت های بادی فراساحلی وجود دارد. اگر برخی از رویکردهای حفاظتی فوق الذکر مثمر ثمر باشد، آن گسترش می تواند به خوبی نشان دهد که طلوع عصر جدیدی برای تنوع زیستی دریایی نیز خواهد بود. همانطور که ما انرژی باد فراساحلی را ایجاد می کنیم، پتانسیل زیادی برای تقویت و ایجاد زیستگاه های جدید وجود دارد. مزارع بادی فراساحلی می توانند از کل جوامع حیات دریایی پشتیبانی کنند.