Oceanski valovi vsebujejo veliko količino energije izvirajo iz vetrov, tako da je površje oceana mogoče videti kot a ogromen zbiralnik vetrne energije.
Poleg tega Morja absorbirajo velike količine sončne energije, ki prav tako prispeva k gibanju oceanskih tokov in valov. To energijo, ki se kopiči na dolgih razdaljah v obliki valov, je mogoče uporabiti za proizvodnjo električne energije z različnimi tehnologijami, ki jih skupaj poznamo kot energija valov ali energija valov.
Valovi so valovi energije ki jo ustvarjata veter in sončna toplota, ki se prenašata po gladini oceana. To gibanje vključuje navpično in vodoravno premikanje molekul vode. Ko opazujemo prehod vala, vidimo, da se voda ne premika naprej, temveč molekule vode opisujejo krožno orbito.
Pri nežnem valovanju se voda blizu površja ne premika samo navzgor in navzdol, ampak tudi naprej na grebenu in nazaj na koritu, kar omogoča, da se ta energija pretvori v elektriko. Molekule vode opisujejo krožno gibanje: dvignejo se, ko se greben približa, se pomaknejo naprej z grebenom, nato pa navzdol, ko gre mimo, in se umaknejo v korito vala.
To energijsko valovanje na gladini morja, torej valovanje, lahko prepotuje na tisoče kilometrov in shranjuje velike količine energije, zlasti v regijah, kot je severni Atlantik, kjer močni vetrovi ustvarjajo valove s povprečnim energetskim potencialom do 10 kW na kvadratni meter oceanske površine. Ta vir je ogromen. če upoštevamo prostranost oceanov.
Izkoriščanje valovne energije
Tehnologijo za izkoriščanje energije valov so začeli preučevati v osemdesetih letih prejšnjega stoletja in je od takrat precej napredovala. Osredotoča se na pretvorbo navpičnega in vodoravnega gibanja valov v vetrno ali električno energijo. Med najbolj uspešna območja Za izvedbo te tehnologije so najdene zemljepisne širine med 40º in 60º, kjer vetrovi ustvarjajo stalne valove z dobrimi lastnostmi za uporabo.
V tem smislu je bilo razvitih več pionirski projekti v Evropi in drugih obalnih regijah, s poudarkom na primerih, kot je tisti, razvit na Kanarskih otokih.
Trenutno se valovna energija izvaja v številnih državah, kjer odlični rezultati v smislu proizvodnje električne energije. Na primer:
- V Združenih državahpribližno 55 TWh letno izvira iz gibanja valov, kar predstavlja 14 % porabe energije v državi.
- V Evropi, je številka še višja in dosega 280 TWh letno.
Akumulatorji energije na kopnem
Na nekaterih območjih, kjer pihajo vetrovi, kot npr pasat, lahko namestite sistem rezervoarjev za zbiranje vode, ki jo potiskajo valovi. Ti jezovi morajo biti dvignjeni, med 1,5 in 2 metra nad morsko gladino, da se omogoči uporaba običajnih hidroelektričnih turbin s spuščanjem vode nazaj v ocean.
Ta sistem je izvedljiv na območjih, kjer plimovanje bistveno ne ovira delovanja akumulacije. Poleg tega je mogoče na območjih s posebej močnimi valovi zgraditi betonske bloke na morju koncentrirajo energijo valovne fronte na relativno majhnem območju, kar bi povečalo energetski potencial sistema.
Uporaba valovnega gibanja
Ena najbolj znanih tehnologij za izkoriščanje gibanja valov je nihajni vodni stolpec (OWC). Ta sistem je sestavljen iz strukture, ki obdaja vodni stolpec, v katerem se zračni tlak ustvarja z gibanjem valov navzgor. Ta zrak je prisiljen iti skozi turbino za ustvarjanje energije. Ta sistem deluje tudi v fazah depresije, ko val pada, kar omogoča kontinuiteto v električni proizvodnji.
Uspešen primer na tem področju je Ladja Kaimei poganjajo turbine na stisnjen zrak, ki sta jih skupaj razvili japonska vlada in Mednarodna agencija za energijo.
Inovativni genij
Obstajajo različne naprave, ki pretvarjajo gibanje valov v energijo. Nekateri primeri vključujejo:
- Splav Cockerell: sistem zgibnih splavov, ki izkoriščajo gibanje valov za napajanje hidravličnih črpalk.
- Salterjeva raca: sestavljena je iz niza ovalnih teles, ki nihajo z valovi, od katerih vsako poganja električne generatorje.
- Zračna blazina univerze Lancaster: gumijasta cev, ki z valovi stisne zrak za premikanje turbin.
Še naprej se razvijajo različne tehnološke rešitve za izkoriščanje prednosti gibanja valov navzgor in navzdol.
Prednosti in slabosti valovne energije
Energija valov ponuja velike prednosti, kot so:
- Obnovljivo in neizčrpno: izkoriščanje vira, ki bo vedno prisoten v oceanih.
- Majhen vpliv na okolje, razen v nekaterih primerih, ko se izvajajo sistemi akumulacije zemljišč.
- Lahko se vključi v obalno infrastrukturo že obstoječe.
Ima pa tudi slabosti:
- Instalacije na kopnem ali blizu obale imajo lahko močno vizualni in okoljski učinek.
- Ni predvidljivo točno, saj so valovi odvisni od takratnih vremenskih razmer.
- Sistemski obraz tehnične zapletenosti in operativne težave zaradi težkih razmer v morskem okolju.
Valovna energija ima a velik potencial in nenehno napreduje pri premagovanju izzivov, ki so še vedno prisotni pri njegovem obsežnem izvajanju.