Vlny oceánu obsahujú veľké množstvo energie odvodené od vetrov, takže povrch oceánu možno považovať za a obrovský kolektor veternej energie.
Okrem toho, Moria absorbujú veľké množstvo slnečnej energie, ktorý tiež prispieva k pohybu morských prúdov a vĺn. Táto energia, nahromadená na veľké vzdialenosti vo forme vĺn, môže byť použitá na výrobu elektriny prostredníctvom rôznych technológií, ktoré sú spoločne známe ako energia vĺn alebo energia vĺn.
Vlny sú vlny energie generované vetrom a slnečným teplom, ktoré sa prenáša cez hladinu oceánu. Tento pohyb zahŕňa vertikálny aj horizontálny posun molekúl vody. Keď pozorujeme prechod vlny, vidíme, že voda sa nepohybuje dopredu, ale skôr molekuly vody opisujú kruhovú dráhu.
V jemnej vlne sa voda pri hladine pohybuje nielen hore a dole, ale aj dopredu na hrebeni a dozadu pri koryte, čo umožňuje premenu tejto energie na elektrinu. Molekuly vody opisujú kruhový pohyb: stúpajú, keď sa hrebeň blíži, pohybujú sa vpred s hrebeňom, potom dole, keď prechádza, a ustupujú do žľabu vlny.
Tieto energetické vlny na hladine mora, teda vlny, môže prejsť tisíce kilometrov a uchovávať veľké množstvo energie, najmä v regiónoch, ako je severný Atlantik, kde silný vietor vytvára vlny s priemerným energetickým potenciálom až 10 kW na meter štvorcový povrchu oceánu. Tento zdroj je obrovský. keď sa vezme do úvahy rozľahlosť oceánov.
Využitie energie vĺn
Technológia na využitie energie vĺn sa začala skúmať v 1980. rokoch minulého storočia a odvtedy značne pokročila. Zameriava sa na premenu vertikálneho a horizontálneho pohybu vĺn na veternú alebo elektrickú energiu. Medzi najživotaschopnejšie oblasti Na implementáciu tejto technológie sa našli zemepisné šírky medzi 40º a 60º, kde vietor vytvára konštantnú vlnu s dobrými vlastnosťami na použitie.
V tomto zmysle boli vyvinuté viaceré priekopnícke projekty v Európe a iných pobrežných regiónoch, pričom sa zdôrazňujú príklady, ako je ten, ktorý vznikol na Kanárskych ostrovoch.
V súčasnosti sa energia vĺn implementuje v mnohých krajinách, kde vynikajúce výsledky z hľadiska výroby elektriny. Napríklad:
- V Spojených štátoch, približne 55 TWh ročne pochádza z pohybu vĺn, čo predstavuje 14 % spotreby energie krajiny.
- V Európe, toto číslo je ešte vyššie a dosahuje 280 TWh ročne.
Akumulátory energie na pevnine
V niektorých oblastiach, kde vetry ako napr pasáty, môže byť inštalovaný systém nádrží na akumuláciu vody tlačenej vlnami. Tieto priehrady musia byť zvýšené, medzi 1,5 a 2 metrami nad morom, aby umožnili použitie konvenčných hydroelektrických turbín vypúšťaním vody späť do oceánu.
Tento systém je realizovateľný v oblastiach, kde príliv a odliv výrazne nezasahujú do prevádzky nádrže. Okrem toho v oblastiach s obzvlášť silnými vlnami možno na mori stavať betónové bloky sústrediť energiu čela vlny na relatívne malej ploche, čo by zvýšilo energetický potenciál systému.
Využitie vlnového pohybu
Jednou z najznámejších technológií na využitie pohybu vĺn je kmitajúci vodný stĺpec (OWC). Tento systém pozostáva zo štruktúry, ktorá obklopuje stĺpec vody, v ktorom sa vytvára tlak vzduchu s pohybom vĺn nahor. Tento vzduch je nútený prechádzať cez turbínu na výrobu energie. Tento systém funguje aj vo fázach depresie, keď vlna klesá, čo umožňuje kontinuitu elektrickej výroby.
Úspešným príkladom v tejto oblasti je Loď Kaimei poháňané turbínami na stlačený vzduch, vyvinuté spoločne japonskou vládou a Medzinárodnou energetickou agentúrou.
Inovatívny génius
Existujú rôzne zariadenia, ktoré premieňajú pohyb vĺn na energiu. Niektoré príklady:
- Cockerell's raft: systém kĺbových pltí, ktoré využívajú pohyb vĺn na pohon hydraulických čerpadiel.
- Salterova kačica: pozostáva zo série oválnych telies, ktoré oscilujú s vlnami, z ktorých každé poháňa elektrické generátory.
- Lancaster University Airbag: gumená trubica, ktorá vlnami stláča vzduch na pohyb turbín.
Naďalej sa vyvíjajú rôzne technologické riešenia, aby sa využil pohyb vĺn nahor a nadol.
Výhody a nevýhody energie vĺn
Energia vĺn ponúka veľké výhody, ako napríklad:
- Obnoviteľné a nevyčerpateľné: využitie zdroja, ktorý bude vždy prítomný v oceánoch.
- Nízky dopad na životné prostredie, okrem určitých prípadov, keď sú implementované systémy akumulácie pôdy.
- Dá sa integrovať do pobrežná infraštruktúra už existujúce.
Ale má to aj nevýhody:
- Inštalácie na súši alebo v blízkosti pobrežia môžu mať silné vizuálny a environmentálny vplyv.
- Nedá sa to predvídať presne, pretože vlny závisia od poveternostných podmienok v danom čase.
- Systémová tvár technické zložitosti a prevádzkové problémy v dôsledku drsných podmienok morského prostredia.
Energia vĺn predstavuje a veľký potenciál a neustále sa dosahuje pokrok pri prekonávaní výziev, ktoré stále existujú pri jeho rozsiahlej implementácii.