morska energija Je danes ena najmanj izkoriščenih oblik obnovljive energije na svetu. Vendar pa imajo oceani in morja ogromen energetski potencial, ki bi lahko ob pravilni uporabi zadostil znatnemu delu svetovnega povpraševanja po električni energiji. Ta oblika energije ima več virov, kot so valovi, plimovanje, oceanski tokovi, toplotni gradienti in slani gradienti. Kljub prednostim je bil njegov razvoj počasen zaradi visokih stroškov in s tem povezanih tehnoloških izzivov.
Vrste morske energije
Obstaja več načinov, kako izkoristiti morska energija, vsak s svojimi tehnologijami in izzivi. Tukaj podrobno opisujemo glavne:
Valovna energija
Poznan tudi kot valovna energija, se ta oblika morske energije pridobiva z izkoriščanjem gibanja valov na gladini oceana. Valovanje nastane zaradi delovanja vetra na vodo, in ker veter nastane zaradi sončnega sevanja, lahko energijo valov obravnavamo kot derivat sončne energije.
Valovanje zaradi svojega nihanja vsebuje veliko količino kinetične energije. Nekatera območja planeta, zlasti tista s stalnimi vetrovi, imajo velik potencial za izkoriščanje te vrste energije. Na primer, v regijah severnega Atlantskega oceana lahko energija, ki jo vsebujejo valovi, doseže do 70 MW na kvadratni kilometer.
Obstajajo različne tehnologije za zajemanje energije valov. Naprave kot npr nihajoči vodni stebri, atenuatorji ali lebdeči terminatorji. Ti mehanizmi pretvarjajo gibanje valov v koristno energijo prek turbin ali hidravličnih sistemov.
Plimska energija
La Energija morske vode Ustvarja se z izkoriščanjem dviga in padca gladine vode, ki ga povzročajo plime in oseke, ki jih povzroča gravitacijska privlačnost sonca in lune na oceane. Zaradi tega pojava, ki se pojavi na predvidljiv način, je energija plimovanja zelo zanesljiv vir.
Glavni sistemi, ki se uporabljajo za zajemanje energije plimovanja, so sestavljeni iz gradnje nasipov ali jezov na obalnih območjih, kjer se nivo vode močno spreminja s plimovanjem. Ko odprete protipoplavne zapornice, gre voda skozi turbine, ki proizvajajo elektriko.
Pomemben primer uporabe te tehnologije je plimska elektrarna La Rance v Franciji z močjo 240 MW.
Energija iz oceanskih tokov
The Oceanski tokovi So gibanja vodnih mas, do katerih pride v oceanih zaradi delovanja vetra in drugih geofizikalnih dejavnikov. Za izkoriščanje kinetične energije teh tokov se uporabljajo podvodne turbine, podobne vetrnim turbinam, vendar prilagojene vodnemu okolju.
Glavni izziv za razvoj te tehnologije so neenakomerne hitrosti morskih tokov ter tehnične in ekonomske težave pri namestitvi in vzdrževanju turbin na oceanskem dnu.
Toplotni gradienti
La toplotni gradient energije Temelji na izkoriščanju temperaturne razlike med površinskimi vodami, ki jih segreva sončno sevanje, in globljimi vodami, ki ostanejo hladne. Ta pojav se pojavlja v tropskih ali ekvatorialnih regijah, kjer je temperaturni gradient med površjem in globino oceana pomemben skozi vse leto.
Za pretvorbo te energije v elektriko se uporabljajo sistemi, ki delujejo po termodinamičnem ciklu (običajno Rankinov cikel). Vendar pa je dobičkonosnost teh obratov še vedno omejena zaradi zapletenih in dragih sistemov, potrebnih za njihovo delovanje.
Slani gradienti
La energija slanih gradientovali modra energija, dobimo z izkoriščanjem razlike v koncentraciji soli med morsko vodo in sladko rečno vodo. Ta energija se zajema predvsem s postopki reverzne osmoze ali elektrodialize.
Trenutno je ta tehnologija v eksperimentalni fazi s pilotnimi projekti, kot je projekt Statkrafta na Norveškem, ki je odprl prvo osmozno tovarno na svetu v fjordu Oslo.
Kako izkoristiti to energijo
Izkoriščanje morske energije ostaja izziv, vendar je njen potencial ogromen. The valovna energija Je tista, ki je najbolj napredovala v smislu raziskav in razvoja, s pionirskimi projekti v krajih, kot sta Združeno kraljestvo in Portugalska. Vendar pa je Energija morske vode, kljub svojemu bolj lokaliziranemu vplivu, se je uspešno uporabljal na lokacijah, kot je La Rance, čeprav zaradi velikega vpliva na okolje ni bil razširjen na široko.
The Oceanski tokovi, čeprav obetavne, se soočajo s problemom pomorskega prometa na nekaterih območjih velikega interesa. Če pa se tehnologija razvije za postavitev turbin na dovolj globokih območjih, bi to pomanjkljivost lahko zmanjšali.
Po drugi strani pa je uporaba termalnih in slanih gradientov še v poskusni fazi in trenutno ni donosna. Čeprav to ne pomeni, da te tehnologije nimajo prihodnosti, saj se vlaganja v raziskave in razvoj nadaljujejo.
Morski energetski potencial v prihodnosti
Razvoj pomorskih tehnologij je bil počasnejši od drugih obnovljivih virov, kot sta vetrna ali sončna energija, vendar je njihov potencial očiten. Po podatkih Mednarodne agencije za energijo naj bi do leta 2050 morska energija prispevala 10 % proizvodnje električne energije v Evropi, kar kaže na obetavno obzorje.
Razvoj novih tehnologij skupaj s povečanim mednarodnim sodelovanjem poganja številne pilotne projekte po vsem svetu. Regije, kot so Škotska, Španija in Norveška, so vodilne na tem področju s projekti, usmerjenimi v energijo valov in plimovanja.
V Latinski Ameriki so države, kot so Čile, Brazilija in Mehika, začele razvijati lastne projekte morske energije, kar kaže, da zanimanje za te tehnologije postaja globalno.
S podporo vladnih politik in ustreznim financiranjem bo morska energija v prihodnjih desetletjih verjetno postala sestavni del svetovne mešanice energetskih virov. Te energije niso samo obnovljive in neizčrpne, ampak imajo tudi a majhen vpliv na okolje in bi lahko ustvaril na tisoče delovnih mest v industriji obnovljivih virov energije.
Ker se tehnološki napredek in zmanjševanje stroškov nadaljujeta, bo imela morska energija ključno vlogo pri prehodu na čisto in trajnostno energetsko prihodnost.