آمریکا: ابزار جدید می‌تواند به تأمین انرژی ۲۲ میلیون خانه با انرژی تجدیدپذیر دریایی کمک کند
ابزاری تحقیقاتی که توسط آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر (NREL)، آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام (PNNL) و آزمایشگاه‌های ملی سندیا (Sandia) در آمریکا ایجاد شده است، به محققان کمک می‌کند تا با استفاده از انرژی پاک و تجدیدپذیر از دریا، ۲۲ میلیون خانه را تأمین انرژی کنند.
این ابزار که به جعبه ابزار دریایی و هیدروکینتیکی (MHKiT) معروف است، می‌تواند با ارزیابی فناوری‌های پیشرفته و عملکرد آن‌ها تحت شرایط متنوع دریایی، وقت و هزینه را صرفه‌جویی کند.
انرژی تجدیدپذیر دریایی (MRE)، یا انرژی که از جزر و مدها و امواج برداشت می‌شود، یک منبع بالقوه انرژی پاک است که در بیشتر نقاط جهان در دسترس است. برخلاف انرژی باد و خورشید، MRE در طول روز و شب در دسترس است و خروجی آن نیز بسیار قابل پیش‌بینی است، که این امر آن را به مسیری جذاب برای برداشت انرژی بدون کربن تبدیل می‌کند.
فن‌آوری‌های نوآورانه در حال حاضر برای تبدیل حرکت امواج به برق قابل استفاده در حال توسعه هستند. اما دریا موجودی عظیم با محیط‌هایی متغیر و بسیار چالش‌برانگیز است.
به‌کارگیری نمونه‌های فناوری در مکان‌های دورافتاده و متعدد هزینه‌بر است. ابزاری مانند MHKiT می‌تواند به محققان کمک کند تا عملکرد فناوری خود را تعیین و بهبود بخشند.
MHKiT چه می‌کند؟
برای بهره‌برداری از پتانسیل واقعی MRE، محققان باید قادر باشند فناوری خود را با استفاده از داده‌های واقعی از امواج و جریان‌های اقیانوسی مدل‌سازی کنند. MHKiT ابزارهای صحت‌سنجی داده و تحلیل استاندارد شده‌ای ارائه می‌دهد که به محققان کمک می‌کند به داده‌های واقعی‌تری درباره تولید برق از فناوری خود برسند.
این جعبه ابزار که اولین بار در سال ۲۰۲۰ راه‌اندازی شد، توسط حدود ۲۹،۰۰۰ محقق که در MRE کار می‌کنند، با فناوری‌هایی به اندازه توربین‌های زیرآبی برای استفاده از شیب حرارتی جریان‌های اقیانوسی برای تولید برق استفاده شده است.
داده‌ها و ابزارهای MHKiT با دستورالعمل‌های دقیق و واضحی برای انجام تحلیل‌های مختلف همراه است. این جعبه ابزار که توسط دفتر فناوری‌های توان آب وزارت انرژی تأمین مالی می‌شود، منبع باز است و برای محققان در سراسر جهان در دسترس است.
اندرو سیمز، توسعه‌دهنده MHKiT-MATLAB و دانشمند داده در NREL، گفت: «قبل از این، اکثر توسعه‌دهندگان MRE مجبور به ساخت ابزارهای خود برای پردازش و تحلیل داده بودند.»
«اکنون، MHKiT به همگان در تجزیه و تحلیل داده‌ها یک جهش اولیه می‌دهد. اگر بتوانیم تحلیل را تا حد امکان آسان و بدون دردسر بسازیم، توسعه‌دهندگان می‌توانند بیشتر وقت خود را صرف ساخت دستگاه‌های بهتری کنند.»
به‌روزرسانی‌ها به MHKiT
MHKiT بر روی پلتفرم‌های برنامه‌نویسی MATLAB و Python در دسترس است که هر یک توسط گروه خاصی از محققان استفاده می‌شود. به‌روزرسانی‌های اخیر برای جعبه ابزار MATLAB شامل visualisation از توربولانس و جریان رودخانه و توانایی مدل‌سازی حالات دریایی شدید است.
به‌روزرسانی Python از داده‌های چند بعدی از سازمان‌هایی مانند برنامه اطلاعات داده‌های ساحلی (CDIP) و اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) پشتیبانی می‌کرد. علاوه بر این، این به‌روزرسانی به شناسایی و تحلیل بهتر رویدادهای مهم موج و محاسبه ارتفاعات موج اجازه می‌دهد.
بیشتر اهمیت، به‌روزرسانی‌ها از همکاران می‌آید که ویژگی‌هایی به مجموعه ابزار اضافه می‌کنند.
کریس ایوانف، توسعه‌دهنده NREL MHKiT-MATLAB، در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «بله، MHKiT یک ابزار قدرتمند است، با کد، نرم‌افزار و داده‌های استاندارد شده و معتبر که امکان کنترل کیفیت تجزیه و تحلیل را فراهم می‌سازد.»
«اما قدرت واقعی آن در همکاری‌های جامعه همکارانه نهفته است. همکارانی در سراسر کشور و جهان به شناسایی مناطق برای عملکرد آینده کمک می‌کنند و ماژول‌ها را در کاوش سناریوهای جدید و طراحی‌های سیستم در حال تکامل ارزیابی می‌کنند.»
