يعمل باحثون في جامعة أوساكا على تطوير أجهزة جديدة أكثر فعالية لحصاد طاقة الأمواج وتحويلها إلى كهرباء؛ فالأمواج البحرية واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة وفرة على الكوكب، لكن استغلالها يمثل تحدياً كبيراً.

قام الباحثون بابتكار طريقة جديدة لتصميم هذه الأجهزة، حيث اقترحوا استخدام "دولاب موازنة" (حدافة) دوار مثبت داخل هيكل عائم. هذا النظام الجيروسكوبي يمكن ضبط دورانه لامتصاص الطاقة بكفاءة مهما اختلفت ترددات الأمواج، وذلك بعكس الأجهزة التقليدية التي تعمل بكفاءة فقط عند ترددات محددة للأمواج.

يتم تدوير الدولاب داخلياً، وعندما تضرب الأمواج الهيكل العائم، فإنه يتصرف مثل البلبل الدوار الذي يقاوم الميلان؛ فهو لا يستجيب للحركة فوراً، بل يقوم بحركة مقاومة يتم من خلالها امتصاص الطاقة.

يكمن مفتاح امتصاص الطاقة هنا في ظاهرة "السبق الجيروسكوبي" (Gyroscopic Precession)، وهي الحركة التي تحدث عندما يتعرض جسم دوار لقوة خارجية. فعندما تتسبب الأمواج في تأرجح الهيكل العائم (حركة صعود وهبوط)، تستجيب الحدافة الدوارة في الداخل عن طريق "السبق" (تغيير اتجاه محور دورانها بقوة)، وهذه الحركة القوية هي التي تُدير المولد وتنتج الكهرباء.

وقد قام الباحثون بإجراء محاكاة لهذا الجهاز، ووجدوا أنه بالتحكم في إعدادات سرعة الحدافة والمولد، يمكن للجهاز أن يحقق امتصاصاً للطاقة يصل إلى 50% (النصف) عند أي تردد للموجة، بشرط أن يتم ضبط النظام بشكل صحيح، وهو رقم كبير جداً في عالم الطاقة.

الجدير بالذكر أن البحث لا يزال نظرياً أكثر من كونه تطبيقياً في الوقت الحالي، لكن الدراسة توفر خارطة طريق لتطوير محولات طاقة أمواج فعالة وقابلة للتكيف مستقبلاً، مما قد يساعد في إطلاق العنان للقوة الهائلة غير المستغلة للمحيطات.

نشر البحث بحسب الجامعة في مجلة Journal of Fluid Mechanics .