Valtameren aallot sisältävät suuren määrän energiaa johdettu tuulista, jotta meren pinta voidaan nähdä a valtava tuulienergian kerääjä.
Lisäksi, Meret imevät suuria määriä aurinkoenergiaa, joka myös edistää merivirtojen ja aaltojen liikkumista. Tätä pitkiä matkoja aaltoina kertynyttä energiaa voidaan käyttää sähkön tuottamiseen eri teknologioiden avulla, jotka tunnetaan yhdessä aaltoenergiana tai aaltoenergiana.
Aallot ovat energian aaltoja tuulen ja auringon lämmön tuottama, joka välittyy valtameren pinnan läpi. Tämä liike sisältää sekä pysty- että vaakasuuntaisen vesimolekyylien siirtymisen. Kun tarkkailemme aallon kulkua, näemme, että vesi ei liiku eteenpäin, vaan vesimolekyylit kuvaavat ympyränmuotoista kiertorataa.
Pehmeässä aallossa pinnan lähellä oleva vesi ei vain liiku ylös ja alas, vaan myös eteenpäin harjalla ja taaksepäin kourun kohdalla, jolloin tämä energia muuttuu sähköksi. Vesimolekyylit kuvaavat ympyräliikettä: ne nousevat harjanteen lähestyessä, liikkuvat harjan kanssa eteenpäin, sitten alas sen ohittaessa ja vetäytyvät aallon pohjaan.
Nämä energia-aallot meren pinnalla, eli aallot, voi matkustaa tuhansia kilometrejä ja varastoivat suuria määriä energiaa, erityisesti alueilla, kuten Pohjois-Atlantilla, missä voimakkaat tuulet synnyttävät aaltoja, joiden keskimääräinen energiapotentiaali on jopa 10 kW neliömetriä kohti valtameren pintaa. Tämä resurssi on valtava. kun otetaan huomioon valtamerten laajuus.
Aaltoenergian hyödyntäminen
Aaltoenergian hyödyntämistekniikkaa alettiin tutkia 1980-luvulla, ja se on edistynyt huomattavasti sen jälkeen. Se keskittyy aaltojen pysty- ja vaakasuuntaisen liikkeen muuntamiseen tuuli- tai sähköenergiaksi. Joukossa elinkelpoisimmat alueet Tämän tekniikan toteuttamista varten löydetään leveysaste 40º ja 60º välillä, joissa tuulet synnyttävät jatkuvan aallon, jolla on hyvät käyttöominaisuudet.
Tässä mielessä niitä on kehitetty useita pioneeriprojekteja Euroopassa ja muilla rannikkoalueilla korostaen esimerkkejä, kuten Kanariansaarilla kehitetty.
Tällä hetkellä aaltoenergiaa otetaan käyttöön useissa maissa, joissa erinomaiset tulokset sähköntuotannon kannalta. Esimerkiksi:
- US-, noin 55 TWh vuodessa tulee aaltojen liikkeistä, mikä on 14 % maan energiankulutuksesta.
- Euroopassa, luku on vielä korkeampi ja on 280 TWh vuodessa.
Maalla aaltojen energiavaraajat
Joillakin alueilla, joilla tuulet, kuten kauppatuulet, voidaan asentaa säiliöjärjestelmä keräämään aaltojen työntämää vettä. Nämä padot on nostettava 1,5–2 metriä merenpinnan yläpuolelle, jotta perinteisiä vesivoimaturbiineja voidaan käyttää vapauttamalla vesi takaisin valtamereen.
Tämä järjestelmä on käyttökelpoinen alueilla, joilla vuorovedet eivät merkittävästi häiritse säiliön toimintaa. Lisäksi alueilla, joilla on erityisen voimakkaita aaltoja, voidaan rakentaa betonilohkoja merelle keskittää aaltorintaman energian suhteellisen pienellä alueella, mikä lisäisi järjestelmän energiapotentiaalia.
Aaltoliikkeen käyttö
Yksi tunnetuimmista aaltojen liikkeen hyödyntämistekniikoista on värähtelevän vesipatsaan (OWC). Tämä järjestelmä koostuu rakenteesta, joka sulkee sisäänsä vesipatsaan, jossa ilmanpainetta syntyy aaltojen ylöspäin suuntautuessa. Tämä ilma pakotetaan kulkemaan turbiinin läpi energian tuottamiseksi. Tämä järjestelmä toimii myös laskuvaiheissa aallon laskeessa, mikä mahdollistaa jatkuvuuden sähköntuotannossa.
Menestyvä esimerkki tällä alalla on Kaimei-alus Japanin hallituksen ja Kansainvälisen energiajärjestön yhdessä kehittämät paineilmaturbiinit.
Innovatiivinen nero
On olemassa erilaisia laitteita, jotka muuttavat aaltojen liikkeet energiaksi. Joitakin esimerkkejä ovat:
- Cockerellin lautta: nivellettyjen lauttojen järjestelmä, joka hyödyntää aaltojen liikettä hydraulipumppujen tehostamiseksi.
- Salterin ankka: koostuu sarjasta soikeita kappaleita, jotka värähtelevät aaltojen mukana ja joista jokainen käyttää sähkögeneraattoreita.
- Lancaster University Airbag: kumiputki, joka puristaa aaltojen mukana ilmaa liikuttaakseen turbiineja.
Erilaisia teknologisia ratkaisuja kehitetään edelleen hyödyntämään aaltojen ylös- ja alaspäin suuntautuvaa liikettä.
Aaltoenergian edut ja haitat
Aaltoenergia tarjoaa suuria etuja, kuten:
- Uusiutuva ja ehtymätön: hyödynnetään luonnonvaraa, joka on aina läsnä valtamerissä.
- Vähäiset ympäristövaikutukset, paitsi tietyissä tapauksissa, joissa on otettu käyttöön maankasautumisjärjestelmiä.
- Voidaan integroida rannikon infrastruktuuri jo olemassa.
Mutta sillä on myös haittoja:
- Asennuksissa maalla tai lähellä rantaa voi olla vahva visuaaliset ja ympäristövaikutukset.
- Se ei ole ennakoitavissa tarkasti, koska aallot riippuvat kulloisistakin sääolosuhteista.
- Järjestelmän kasvot tekniset monimutkaisuudet ja meriympäristön ankarista olosuhteista johtuvia toimintaongelmia.
Aaltoenergia esittelee a suuri potentiaali ja sen laajamittaisessa täytäntöönpanossa edelleen esiintyvien haasteiden voittamiseksi edistytään jatkuvasti.