مولّد كهربائي يعمل بطاقة أمواج البحر

المشكلة

تعتمد الطاقة المتجددة في الأردن على الشمس والرياح، بينما يكاد البحر يكون مُهمَلًا بوصفه مصدرًا للطاقة، على الرغم من أن الأمواج تعمل ليلًا ونهارًا وفي جميع الفصول، خلافًا للشمس التي يغيب إشعاعها ليلًا. كما تحتاج المناطق الساحلية والجزر البعيدة عن الشبكة الكهربائية إلى مصدر طاقة مستقل ومستمر.

كيف يعمل

1. الالتقاطتتبع العوّامة سطح الماء، فترتفع وتنخفض مع كل موجة.
2. التحويليلتف سلك مشدود على بكرة، فيحوّل الحركة الرأسية إلى حركة دورانية.
3. التوليدتدير البكرة محرك تيار مستمر يعمل مولّدًا، فينتج تيارًا متغيرًا.
4. التخزينتنظّم دائرة التقويم والشحن التيار وتخزّنه في البطارية.
5. القياسترسل حساسات الموضع والتيار والجهد قراءاتها إلى المتحكم.
6. العرضتعرض الشاشة القدرة اللحظية والطاقة التراكمية.

مميزات المشروع

• يجمع بين الميكانيكا والكهرباء والبرمجة في مشروع واحد، مما يعكس عمق الفهم.
• نتائج قابلة للقياس الرقمي (الجهد والتيار والقدرة)، ويسهل توثيقها في التقرير.
• يحظى موضوع الطاقة المتجددة بأهمية عالية لدى لجان المناقشة.
• قابل للاختبار في حوض ماء صغير دون الحاجة إلى البحر.
• مجال نادر محليًا، إذ تتناول معظم مشاريع الطاقة الطاقة الشمسية، ويقل ما يتناول طاقة الأمواج.

التحديات المتوقعة

فيما يلي أبرز العقبات المتوقعة في أثناء التنفيذ، نعرضها بوضوح لتكون على بيّنة منها قبل البدء.

• عزل المولّد والمكونات الإلكترونية عن الرذاذ والرطوبة، وهو السبب الأهم لتعثّر المشروع.
• تُنتج الحركة تيارًا متغيرًا وغير منتظم، مما يتطلب دائرة تقويم وتنظيم.
• يستهلك الاحتكاك في نظام البكرات جزءًا من الطاقة.
• معايرة حساس الموضع مع الارتفاع الفعلي للموجة.
• القدرة المولّدة من نموذج صغير محدودة، والهدف إثبات المبدأ لا تشغيل منزل.

نقدّم لك حلًا لكل منها ضمن الاستشارة.

أسئلة اللجنة المتوقعة

يُستحسن إعداد إجاباتك عنها مسبقًا، إذ تتكرر هذه الأسئلة لدى لجان المناقشة في المشاريع المماثلة.

1. كيف تُحوَّل حركة الموج الصاعدة والهابطة إلى حركة دورانية للمولّد؟
2. ما القدرة التي أنتجها النموذج؟ وما المتوقع منها في الحجم الفعلي؟
3. لماذا لزمت دائرة التقويم؟ وكيف تُشحن البطارية من جهد متقلب؟
4. كيف اختُبر النظام دون بحر حقيقي؟

تدرّب على المناقشة سؤالًا سؤالًا