merienergiaa Se on yksi vähiten hyödynnetyistä uusiutuvan energian muodoista tällä hetkellä maailmassa. Valtamerillä ja merillä on kuitenkin valtava energiapotentiaali, joka voisi oikein käytettynä kattaa merkittävän osan maailman sähköntarpeesta. Tällä energiamuodolla on useita lähteitä, kuten aallot, vuorovedet, merivirrat, lämpögradientit ja suolaliuosgradientit. Edustaan huolimatta sen kehitys on ollut hidasta korkeiden kustannusten ja siihen liittyvien teknisten haasteiden vuoksi.
Merienergiatyypit
On useita tapoja hyödyntää merienergiajokaisella on omat teknologiansa ja haasteensa. Tässä kerromme tärkeimmistä:
Aaltoenergia
Tunnetaan myös nimellä aaltoenergia, tämä merienergian muoto saadaan hyödyntämällä aaltojen liikettä valtameren pinnalla. Aallot syntyvät tuulen vaikutuksesta veteen, ja koska tuuli syntyy auringon säteilystä, voimme pitää aaltoenergiaa auringon energian johdannaisena.
Aallot sisältävät suuren määrän kineettistä energiaa värähtelevän liikkeensä vuoksi. Joillakin planeetan alueilla, erityisesti niillä, joissa tuulet jatkuvat, on huomattava potentiaali valjastaa tämän tyyppistä energiaa. Esimerkiksi Pohjois-Atlantin alueilla aaltojen sisältämä energia voi nousta jopa 70 MW:iin neliökilometriä kohti.
Aaltoenergian sieppaamiseen on olemassa erilaisia tekniikoita. Laitteet, kuten värähtelevät vesipatsaat, vaimentimet O los kelluvat terminaattorit. Nämä mekanismit muuttavat aaltojen liikkeen hyödylliseksi energiaksi turbiinien tai hydraulijärjestelmien kautta.
Vuorovesienergia
La Merivesienergia Se syntyy hyödyntämällä vuoroveden aiheuttamaa vedenpinnan nousua ja laskua, jotka aiheutuvat auringon ja kuun vetovoimasta valtameriin. Tämä ilmiö, joka tapahtuu ennustettavalla tavalla, tekee vuorovesienergiasta erittäin luotettavan lähteen.
Tärkeimmät vuorovesienergian talteenottojärjestelmät koostuvat patojen tai patojen rakentamisesta rannikkoalueille, joilla vedenpinta muuttuu merkittävästi vuoroveden myötä. Kun tulvaportit avataan, vesi kulkee turbiinien läpi tuottaen sähköä.
Merkittävä esimerkki tämän tekniikan käytöstä on La Rancen vuorovesilaitos Ranskassa, jonka kapasiteetti on 240 MW.
Energiaa merivirroista
Las merivirrat Ne ovat vesimassojen liikkeitä, joita tapahtuu valtamerissä tuulen ja muiden geofysikaalisten tekijöiden vaikutuksesta. Näiden virtojen kineettisen energian hyödyntämiseksi käytetään tuuliturbiinien kaltaisia vedenalaisia turbiineja, jotka on mukautettu vesiympäristöön.
Suurin haaste tämän tekniikan kehittämiselle on merivirtojen nopeuden epäsäännöllisyys sekä turbiinien merenpohjaan asentamisen ja huollon tekniset ja taloudelliset vaikeudet.
Lämpögradientit
La lämpögradienttienergiaa Se perustuu auringon säteilyn lämmittämien pintavesien ja kylminä pysyvien syvempien vesien välisen lämpötilaeron hyödyntämiseen. Tämä ilmiö esiintyy trooppisilla tai päiväntasaajan alueilla, joilla meren pinnan ja syvyyden välinen lämpögradientti on merkittävä ympäri vuoden.
Tämän energian muuttamiseksi sähköksi käytetään järjestelmiä, jotka toimivat termodynaamisen syklin (yleensä Rankinen syklin) mukaisesti. Näiden laitosten kannattavuus on kuitenkin edelleen rajallinen niiden toiminnan edellyttämien monimutkaisten ja kalliiden järjestelmien vuoksi.
Suolaliuokset
La suolaliuosgradienttien energiatai sininen energia, saadaan hyödyntämällä meriveden ja makean jokiveden suolapitoisuuden eroa. Tämä energia otetaan talteen pääasiassa käänteisosmoosi- tai elektrodialyysiprosesseilla.
Tällä hetkellä tämä tekniikka on kokeiluvaiheessa, ja pilottihankkeissa, kuten Statkraftissa Norjassa, vihittiin maailman ensimmäinen osmoositehdas Oslon vuonoon.
Kuinka hyödyntää tätä energiaa
Merienergian hyödyntäminen on edelleen haaste, mutta sen potentiaali on valtava. The aaltoenergia Se on edistynyt eniten tutkimuksessa ja kehityksessä, ja se on toteuttanut uraauurtavia hankkeita esimerkiksi Isossa-Britanniassa ja Portugalissa. Kuitenkin MerivesienergiaPaikallisemmasta vaikutuksestaan huolimatta sitä on käytetty menestyksekkäästi La Rancen kaltaisissa paikoissa, vaikka sitä ei olekaan laajalti kopioitu sen suurten ympäristövaikutusten vuoksi.
Las merivirrat, vaikka lupaavatkin, kohtaavat meriliikenteen ongelman joillakin erittäin kiinnostavilla alueilla. Jos tekniikkaa kehitetään turbiinien sijoittamiseksi riittävän syviin alueisiin, tätä haittaa voidaan kuitenkin vähentää.
Toisaalta lämpö- ja suolagradienttien käyttö on vielä kokeiluvaiheessa, eikä se ole tällä hetkellä kannattavaa. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö näillä teknologioilla olisi tulevaisuutta, sillä investoinnit tutkimukseen ja kehitykseen jatkuvat.
Merienergiapotentiaali tulevaisuudessa
Meriteknologioiden kehitys on ollut hitaampaa kuin muiden uusiutuvien lähteiden, kuten tuuli- tai aurinkoenergian, mutta niiden potentiaali on ilmeinen. Kansainvälisen energiajärjestön mukaan vuoteen 2050 mennessä merienergian odotetaan tuottavan 10 prosenttia Euroopan sähköntuotannosta, mikä on lupaava näköala.
Uusien teknologioiden kehittäminen yhdessä lisääntyneen kansainvälisen yhteistyön kanssa ajaa monia pilottiprojekteja ympäri maailmaa. Alueet, kuten Skotlanti, Espanja ja Norja, ovat edelläkävijöitä tällä alueella aalto- ja vuorovesienergiaan tähtäävillä hankkeilla.
Latinalaisessa Amerikassa maat, kuten Chile, Brasilia ja Meksiko, ovat alkaneet kehittää omia merienergiaprojektejaan, mikä osoittaa, että kiinnostus näitä teknologioita kohtaan on alkanut yleistyä.
Hallituksen politiikan ja riittävän rahoituksen tuella merienergiasta tulee todennäköisesti tulevina vuosikymmeninä olennainen osa maailmanlaajuista energiavalikoimaa. Nämä energiat eivät ole vain uusiutuvia ja ehtymättömiä, vaan niillä on myös a vähäinen ympäristövaikutus ja voisi luoda tuhansia työpaikkoja uusiutuvan energian alalla.
Teknologisen kehityksen ja kustannusten alenemisen jatkuessa merienergialla on ratkaiseva rooli siirtymisessä puhtaaseen ja kestävään energian tulevaisuuteen.