拥有 2,780 多个渔港和 993 个商业和工业港口，面临着保护这些重要沿海资产免受海啸破坏力的挑战。一个有希望的解决方案是可移动屏障系统的形式，其中从海底升起的闸门充当屏障，保护港口免受海啸、风暴潮和巨浪的影响。然而，在自然灾害期间，停电可能会中断大门运行所需的电力。
为了解决这个问题，东京工业大学高木博教授领导的研究人员提出了一种自供电可移动海堤系统(SMS)，该系统利用微潮汐能来操作闸门。该拟议系统的详细信息已于 2023 年 11 月 6 日在线发表在《可再生能源》杂志上，该系统包括位于港口入口处的大门，旨在在夜间或节假日等港口不活动期间关闭。当水位上升时，利用港口内外的水位差来发电，然后将电力储存起来并用于后续的闸门操作。
“据我们所知，世界上还没有一个系统能够利用可移动海堤发电，然后利用该电力来运行系统本身。从这个意义上说，短信是一个全新的概念。”高木教授说道。
尽管海岸线很长，但潮汐范围(代表高潮和低潮之间的高度差)被认为对于大规模潮汐发电来说太小。相比之下，SMS 系统利用海平面的微潮幅度，在大潮期间，幅度范围为 10 厘米到 150 厘米。该系统由一系列间隙为 30 厘米的闸门组成，旨在平稳地操作相邻的闸门而不会发生相互作用，间隙内装有用于发电的小型涡轮机。涡轮机垂直每 50 厘米间隔安装一个螺旋桨，放置在闸门之间的间隙中。
研究人员在港口测试了该系统的可行性，该系统每天运行八小时，以确定在海啸警报解除后，考虑到浮动闸门的浮力，该系统是否能够产生足够的电力来恢复海底下的闸门。在评估的 56 个港口中，有 9 个地点高度可行，14 个地点可行，33 个地点由于发电潜力较小而不可行。然而，我们在西海岸确定了 20 个可行的地点，这些地点面向南海海槽——这是一个俯冲带，被称为每一个或两个世纪发生一次的巨型逆冲地震的源头。这些地震事件有可能引发海啸，使得拟议的 SMS 系统成为脆弱港口及其腹地的有前途的保护措施。
此外，研究人员还确定了姬路和福山等特定港口作为产生剩余能源的有利地点的例子，这些剩余能源可以储存起来供以后使用。这些地区位于濑户内海，是钢铁工业、造船业、化工厂和各种工厂的主要工业中心。除了保护这些关键基础设施免受海啸影响外，拟议的系统还可以提供应急电源，以增强这些行业面对灾害时的恢复能力。它将防灾与可再生能源的利用结合起来。“我们的研究结果概述了灾害预防和可再生能源使用之间的协同系统，”高木教授说。
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