Oceanski valovi sadrže veliku količinu energije izveden iz vjetrova, tako da se površina oceana može vidjeti kao veliki kolektor energije vjetra.
Nadalje, Mora apsorbiraju velike količine sunčeve energije, što također doprinosi kretanju oceanskih struja i valova. Ova energija, akumulirana na velikim udaljenostima u obliku valova, može se koristiti za proizvodnju električne energije putem različitih tehnologija, poznatih zajedno kao energija valova ili energija valova.
Valovi su valovi energije generirana vjetrom i sunčevom toplinom, koja se prenosi površinom oceana. Ovo kretanje uključuje i vertikalno i horizontalno pomicanje molekula vode. Kada promatramo prolaz vala, vidimo da se voda ne kreće naprijed, već molekule vode opisuju kružnu putanju.
U blagom valu, voda blizu površine ne samo da se kreće gore-dolje, već i naprijed na vrhu i unatrag na dnu, dopuštajući ovoj energiji da se transformira u električnu energiju. Molekule vode opisuju kružno gibanje: dižu se kada se vrh približi, kreću se naprijed s vrhom, zatim prema dolje dok prolazi, i povlače se u korito vala.
Ovi energetski valovi na površini mora, odnosno valovi, Mogu putovati tisućama kilometara i pohranjuju velike količine energije, posebno u regijama kao što je Sjeverni Atlantik, gdje jaki vjetrovi stvaraju valove s prosječnim energetskim potencijalom do 10 kW po kvadratnom metru površine oceana. Ovaj resurs je ogroman. kad se uzme u obzir prostranstvo oceana.
Iskorištavanje energije valova
Tehnologija za iskorištavanje energije valova počela se proučavati 1980-ih i od tada je znatno napredovala. Usredotočuje se na pretvaranje vertikalnog i horizontalnog kretanja valova u energiju vjetra ili električnu energiju. Među najodrživija područja Za provedbu ove tehnologije traže se geografske širine između 40º i 60º, gdje vjetrovi stvaraju stalan val s dobrim karakteristikama za korištenje.
U tom smislu razvijeno ih je nekoliko pionirski projekti u Europi i drugim obalnim regijama, ističući primjere kao što je onaj razvijen na Kanarskim otocima.
Trenutno se energija valova primjenjuje u brojnim zemljama, gdje izvrsni rezultati u smislu proizvodnje električne energije. Na primjer:
- U Sjedinjenim Državama, oko 55 TWh godišnje dolazi od kretanja valova, što predstavlja 14% potrošnje energije u zemlji.
- U Europi, brojka je još veća i doseže 280 TWh godišnje.
Kopneni akumulatori energije na kopnu
U nekim područjima gdje pušu vjetrovi kao npr pasati, može se postaviti sustav rezervoara za akumulaciju vode koju guraju valovi. Ove brane moraju biti podignute, između 1,5 i 2 metra iznad razine mora, kako bi se omogućila upotreba konvencionalnih hidroelektričnih turbina ispuštanjem vode natrag u ocean.
Ovaj sustav je izvediv u područjima gdje plime i oseke značajno ne ometaju rad akumulacije. Nadalje, u područjima s posebno jakim valovima mogu se graditi betonski blokovi na moru koncentriraju energiju fronte vala na relativno malom prostoru, što bi povećalo energetski potencijal sustava.
Upotreba valnog gibanja
Jedna od najpoznatijih tehnologija za iskorištavanje prednosti kretanja valova je oscilirajući vodeni stupac (OWC). Ovaj sustav sastoji se od strukture koja zatvara stupac vode u kojem se stvara tlak zraka kretanjem valova prema gore. Ovaj zrak je prisiljen proći kroz turbinu za stvaranje energije. Ovaj sustav također radi u fazama depresije kada se val spusti, omogućavajući kontinuitet u proizvodnji električne energije.
Uspješan primjer na ovom polju je Brod Kaimei pokretan turbinama na komprimirani zrak, koje su zajednički razvili japanska vlada i Međunarodna agencija za energiju.
Inovativni genije
Postoje razni uređaji koji pretvaraju kretanje valova u energiju. Neki primjeri uključuju:
- Cockerellov splav: sustav zglobnih splavi koje iskorištavaju kretanje valova za pogon hidrauličkih pumpi.
- Salterova patka: sastoji se od niza ovalnih tijela koja osciliraju s valovima, a svako od njih pokreće električne generatore.
- Sveučilišni zračni jastuk Lancaster: gumena cijev koja s valovima komprimira zrak za pokretanje turbina.
Razna tehnološka rješenja nastavljaju se razvijati kako bi se iskoristila prednost kretanja valova prema gore i prema dolje.
Prednosti i nedostaci energije valova
Energija valova nudi velike prednosti kao što su:
- Obnovljiv i neiscrpan: iskorištavanje resursa koji će uvijek biti prisutan u oceanima.
- Mali utjecaj na okoliš, osim u određenim slučajevima gdje su implementirani sustavi akumulacije zemljišta.
- Može se integrirati u obalna infrastruktura već postojeće.
Ali ima i nedostatke:
- Instalacije na kopnu ili blizu obale mogu imati jaku vizualni i utjecaj na okoliš.
- Nije predvidljivo točno, jer valovi ovise o vremenskim uvjetima u to vrijeme.
- Lice sustava tehničke složenosti i operativnih problema zbog teških uvjeta morskog okoliša.
Ukratko, energija valova predstavlja a veliki potencijal te se kontinuirano napreduje u prevladavanju izazova koji su još uvijek prisutni u njegovoj širokoj provedbi.