Les onades dels oceans contenen una gran quantitat d'energia derivada dels vents, de manera que la superfície de l'oceà pot veure com un immens col·lector d'energia eòlica.
D'altra banda, els mars absorbeixen enormes quantitats d'energia solar, Que també contribueix a el moviment dels corrents marins i de les ones.
Les onades són ones d'energia generada, com ja he dit, pels vents i la calor solar, que es transmeten per la superfície de la superfície dels oceans i que consisteix en un moviment tant vertical com horitzontal de les molècules de l'aigua.
L'aigua pròxima a la superfície no només es mou de dalt a baix, amb el pas de la cresta (és la seva part més alta, generalment coronada d'escuma) i el si (la part més baixa de l'ona), sinó que, en un onatge suau, també es mou cap endavant en la cresta de l'onada i cap enrere en el si.
Les molècules individuals, per tant, tenen un moviment aproximadament circular, pujant quan la carena s'aproxima, després cap endavant amb la cresta, a sota quan s'endarrereix i cap enrere en el si de l'onada.
Aquestes ones d'energia en la superfície dels mars, les onades, poden desplaçar-se milions de quilòmetres i en alguns llocs, com Atlàntic Nord, la quantitat d'energia emmagatzemada pot arribar als 10 KW per cada metre quadrat d'oceà, El que representa una quantitat enorme si es té en compte la mida de la superfície de l'oceà.
Les zones de l'oceà amb major quantitat d'energia acumulada en les ones són aquelles regions més enllà dels 30º de latitud i sud, en què els vents són més forts.
A la imatge següent pots veure com varia l'alçada d'una ona en funció de el fons marí segons el seu acostament a terra.
Índex
Aprofitament de l'energia undimotriu
Aquest tipus de tecnologia va ser inicialment treballada i implementada en la dècada de 1980, i ha anat tenint gran acollida, per les seves característiques renovables, i la seva enorme viabilitat d'implementació en un futur pròxim.
La seva implementació a més, es fa encara més viable entre les latituds 40 ° i 60 ° per les característiques de l'onatge.
Per aquesta mateixa raó, des de fa molt temps s'ha intentat convertir el moviment vertical i horitzontal de les ones en energia aprofitable per l'ésser humà, generalment energia eòlica, encara que també s'han realitzat projectes per a convertir-lo en moviment mecànic.
Projecte pioner a les Illes Canàries
Existeixen una gran varietat d'enginys dissenyats per a aquests fins, que poden estar ubicats a les costes, a alta mar o submergits en l'oceà.
Actualment, aquesta energia ha estat implementada en molts dels països desenvolupats, aconseguint així grans beneficis per a les economies d'aquests països, això és a causa de l' alt percentatge d'energia que supleix amb relació a l'total d'energia que demanden a l'any.
Per exemple:
- Als Estats Units s'estima que al voltant de 55 TWh per any són reemplaçats per energies provinents de el moviment de les onades. Aquest valor és un 14% de la valor total energètic que demana el país a l'any.
- I en Europa se sap que al voltant de 280 TWh són provinents d'energies generades pel moviment de les onades a l'any.
Acumuladors en terra de l'energia de les onades
En zones en què els vents alisis (Aquests vents bufen de manera relativament constant a l'estiu, hemisferi nord, i menys a l'hivern. Circulen entre els tròpics, des dels 30-35º de latitud cap a l'equador. Es dirigeixen des de les altes pressions subtropicals, cap a les baixes pressions equatorials.) proporcionen un moviment continu a les ones, es pot construir un embassament amb una paret inclinada de formigó de cara a l'oceà, sobre la qual es poden lliscar les ones per acumular-se en l'embassament situat entre 1,5 i 2 metres per sobre de el nivell de la mar.
Aquesta aigua podria ser turbinada, a l'permetre-tornar a la mar, per produir electricitat.
La pujada i baixada de les marees, en algunes zones on seria aplicable aquesta tecnologia són molt petites, per la qual cosa no produirà cap interferència.
A les zones costaneres en què les ones tenen molta potència acumulada, les onades poden ser orientades mitjançant blocs de formigó amarrats a mar obert, que poden concentrar gairebé tota l'energia d'un front d'ones de 10 quilòmetres d'ample en una petita zona de 400 metres d'amplada.
Les onades posseirien en aquest cas una alçada de 15 a 30 metres a l'desplaçar cap a la costa, de manera que podria fàcilment acumular l'aigua en un embassament situat a certa alçada.
A l'alliberar-se aquesta aigua cap a l'oceà es podria produir electricitat utilitzant equips hidroelèctrics convencionals.
Utilització de el moviment de les onades
Hi ha diversos dispositius d'aquest tipus.
A la imatge següent pots veure un que s'ha emprat pràcticament i que ha donat uns resultats força satisfactoris.
És un sistema d'aprofitament de l'energia ones el funcionament és bastant senzill i consisteix en el següent:
- L'onada a l'pujar genera pressió en l'aire que hi ha a l'interior de l'estructura tancada. Exactament igual que si pressionem una xeringa.
- Les vàlvules "obliguen" a passar l'aire per la turbina de manera que aquesta es gira i mou el generador produint energia elèctrica.
- Quan l'onada baixa produeix depressió en l'aire.
- Les vàlvules tornen a "obligar" a passar l'aire per la turbina en el mateix sentit que en el cas anterior, de manera que la turbina reprèn el seu gir, mou el generador i se segueix produint electricitat.
Aquest mateix principi es va aplicar en el vaixell Kaimei accionat per turbina d'aire comprimit, projecte conjunt de el govern japonès i de l'Organisme Internacional d'Energia.
Els resultats d'aquest projecte van ser molt productius, encara que no s'ha generalitzat el seu ús.
Recentment s'ha aplicat la mateixa tecnologia, però usant grans blocs flotants de formigó, En un projecte construït a Escòcia.
Hi ha altres dispositius que també converteixen el moviment ascendent i descendent de l'onada per produir electricitat com són:
La bassa de Cockerell
Aquest dispositiu consisteix en una bassa articulada que es doblega amb el pas de les ones, aprofitant-se així el moviment per impulsar una bomba hidràulica.
L'ànec de Saltir
Un altre més conegut és l'ànec de Salter, que està format per una sèrie contínua de cossos de perfil ovalat que es mouen alternativament cap endavant i cap enrere, a l'ésser "fuetejats" per les ones.
La borsa d'aire de la Universitat de Lancaster
La borsa d'aire consta d'un tub de compartiment de cautxú reforçat de 180 metres de longitud. A mesura que pugen i baixen les ones, s'introdueix aire en els compartiments de la borsa per impulsar una turbina.
El cilindre de la Universitat de Bristol
Aquest cilindre té una configuració similar a la d'un barril col·locat de costat que flota immediatament sota de la superfície. El barril gira amb el moviment de les onades, tirant de cadenes connectades a bombes hidràuliques situades sobre el fons de la mar.
Utilització directa de el moviment de les onades
S'han provat altres sistemes per utilitzar directament el moviment ascendent i descendent de les onades.
Un d'ells, basat en el moviment dels dofins i les balenes, El pots veure en aquest esquema.
El principi de funcionament és molt simple i consisteix en el següent:
- Quan l'onada puja i empeny una aleta, que es pot desplaçar entre 10 i 15º.
- A continuació, l'aleta arriba al seu final de recorregut i l'onada segueix pujant, aquí es produeix una empenta cap amunt per part de l'ona que l'aleta transforma en empenta cap enrere.
- Després, quan l'ona baixa, mou l'aleta cap avall i es produeix el mateix fenomen que en el cas anterior.
Si el vaixell disposa d'uns sistemes d'aquest tipus es propulsa per efecte de les onades sense consumir la més mínima quantitat d'energia.
Les proves experimentals d'aquest sistema han resultat satisfactòries, encara que com en el cas anterior, tampoc no s'ha generalitzat el seu ús.
Avantatges i inconvenients de l'energia undimotriu
L'energia undimotriu té grans avantatges com:
- És una font de energia renovable i inesgotable a escala humana.
- El seu impacte ambiental és pràcticament nul, Si exceptuem els sistemes d'acumular energia de les onades en terra.
- Moltes instal·lacions costaneres poden ser incorporades a complexos portuaris o d'un altre tipus.
Davant d'aquests avantatges té alguns desavantatges, Algunes més importants són:
- Els sistemes d'acumulació de l'energia de les onades en terra poden tenir un fort impacte ambiental.
- és gairebé exclusivament utilitzable en els països industrialitzats, A causa que rarament es troba al Tercer Món un règim d'onades favorables; l'energia undimotriu exigeixen inversions elevades de capital i una base tecnològica altament desenvolupada que no posseeixen els països pobres.
- L'energia undimotriu o de les ones no es pot predir amb exactitud, Ja que les onades depenen de les condicions meteorològiques.
- molts els dispositius esmentats tenen encara problemes de funcionament i s'enfronten amb dilemes tecnològics complexos.
- Les instal·lacions costaneres tenen un gran impacte visual.
- A les instal·lacions situades en alta mar és molt complex transmetre l'energia produïda a terra ferma.
- Les instal·lacions han de suportar condicions molt extremes durant llargs períodes de temps.
- Les ones tenen un alt parell i baixa velocitat angular, que ha de ser transformat en un parell baix i alta velocitat angular, utilitzats en la gairebé totalitat de les màquines. Aquest procés té un rendiment molt baix, Utilitzant tecnologies actuals.
Sigues el primer a comentar