Energia d'onda o energia d'onda

Energia d'onda

L'onde oceaniche cuntenenu una grande quantità di energia dirivatu da i venti, cusì chì a superficia oceanica pò esse vista cum'è a immensu cullettore di energia eolica.

D 'altra banda, i mari assorbenu enormi quantità di energia solare, chì cuntribuisce ancu à u muvimentu di i currenti è di l'onde oceaniche.

L'onde sò onde di energia generatu, cum'è aghju digià dettu, da i venti è u calore solare, chì sò trasmessi da a superficia di a superficia di l'oceani è chì cunsiste in un muvimentu verticale è orizontale di e molecule d'acqua.

L'acqua vicinu à a superficia ùn si move micca solu da cima à fondu, cù u passaghju di a cresta (hè a so parte più alta, di solitu sopra cù schiuma) è u sinus (a parte più bassa di l'onda), ma, gonfiu dolce, avanza nantu à a cresta di l'onda è in ritornu in u senu.

Molecule individuali anu dunque un muvimentu à pocu pressu circulariu, chì cresce quandu a cresta s'avvicina, poi in avanti cù a cresta, in ghjò quand'ella ferma daretu, è in daretu in l'onda.

Queste onde di energia à a superficie di i mari, onde, ponu viaghjà milioni di chilometri è in certi lochi, cum'è l'Atlanticu Nordu, a quantità di energia immagazzinata pò ghjunghje à 10 KW per ogni metru quadru di oceanu, chì raprisenta una quantità enorme se si tene contu di e dimensioni di a superficia di l'oceanu.

E zone di l'oceanu cù a più alta quantità di energia accumulate in l'onde sò quelle regioni al di là di 30º di latitudine è sudu, quandu u ventu hè u più forte.

In l'immagine seguente pudete vede cumu l'altezza di una onda varieghja secondu u fondu marinu secondu u so approcciu à a terra.

l'amplitude cambia l'onde

Sfruttà l'energia di l'onda

Stu tipu di tecnulugia hè statu inizialmente travagliatu è implementatu in l'anni 1980, è hà avutu una grande accolta, per via di a so caratteristiche rinnovabili, è a so enorme vitalità implementazione in un futuru vicinu.

A so messa in opera diventa ancu più fattibile trà e latitudini 40 ° è 60 ° per via di e caratteristiche di l'onde.

Per questa stessa ragione, per un bellu pezzu ci hè statu un tentativu di cunvertisce u muvimentu verticale è orizzontale di l'onde in energia chì pò esse aduprata da l'omu, generalmente energia eolica, ancu se sò stati ancu fatti prughjetti per cunvertitela in muvimentu meccanicu.

Prughjettu di energia d'onda

Prughjettu pionieru in Canarie

Ci hè una larga varietà di dispositivi cuncepiti per tali scopi, chì ponu esse situati in e coste, in altu mare o immerse in l'oceanu.

Attualmente, sta energia hè stata implementata in parechji di i paesi sviluppati, uttenendu cusì grandi benefici per l'ecunumie di questi paesi, questu hè dovutu à u alta percentuale di energia furnita in relazione à l'energia totale necessaria per l'annu.

Per esempiu:

  • In i Stati Uniti si stima chì intornu 55 TWh à l'annu sò rimpiazzati da energie da u muvimentu di l'onde. Stu valore hè u 14% di u valore energeticu tutale chì u paese dumanda à l'annu.
  • E in Europe si sà chì intornu 280 TWh Provenenu da energie generate da u muvimentu di l'onde in l'annu.

Accumulatori di energia di l'onda in terra

In e zone induve alisei (Sti venti soffianu relativamente constantemente d'estate, emisferu nordu, è menu d'inguernu. Circulanu trà i tropichi, da a latitudine 30-35º versu l'equatore. Sò diretti da e pressioni subtropicali alte, versu e pressioni equatoriali basse.) muvimentu versu l'onde, pudete custruisce un reservoir cun un muru inclinatu di béton chì face versu l'oceanu, nantu à u quale l'onde ponu scivulà per accumulassi in u reservoir situatu trà 1,5 è 2 metri sopra u livellu di u mare.

St'acqua puderia esse turbinata, permettendulu di vultà in mare, per pruduce elettricità.

L'ascesa è a calata di e maree, in alcune zone induve questa tecnulugia seria applicabile, sò assai chjuche, dunque ùn produrrà alcuna interferenza.

In e zone custiere induve l'onde anu assai putere accumulatu, l'onde ponu esse guidate da blocchi di cimentu amarrati in mare apertu, chì ponu cuncentra guasi tutta l'energia di un fronte d'onda larga 10 chilometri in una piccula area larga 400 metri.

In questu casu, l'onde avarianu un'altezza da 15 à 30 metri quandu si muvianu versu a costa, cusì l'acqua puderia facilmente accumulassi in un bacinu situatu à una certa altezza.

Rilascendu st'acqua in l'oceanu, l'elettricità puderia esse prodotta aduprendu apparecchiature idroelettriche convenzionali.

Usu di u muvimentu d'onda

Ci hè parechji dispositivi di stu tippu.

In l'immagine seguente pudete vede una chì hè stata praticamente aduprata è chì hà datu risultati abbastanza soddisfacenti.

pressione d'onda è depressione

Hè un sistema per sfruttà l'energia d'onda chì u so funziunamentu hè abbastanza sèmplice è cunsiste in i seguenti:

  • L'onda cullava custruisce a pressione di l'aria drentu à a struttura chjusa. Esattamente u listessu cum'è se prememu una siringa.
  • E valvule "furzanu" l'aria à passà per a turbina in modu chì gira è move u generatore, producendu energia elettrica.
  • Quandu l'onda scende pruduce diprissioni in l'aria.
  • E valvule torna "furzanu" l'aria à passà per a turbina in a stessa direzzione cum'è in u casu precedente, cù a quale a turbina ripiglia a so rotazione, move u generatore è continua à pruduce elettricità.

Stu listessu principiu hè statu applicatu in u Nave Kaimei alimentatu da una turbina à aria cumpressa, un prugettu cumunu di u guvernu giappunesu è di l'Agenzia Internaziunale di l'Energia.

I risultati di stu prughjettu sò stati assai pruduttivi, ancu se u so usu ùn hè micca diventatu diffusu.

A stessa tecnulugia hè stata appiicata di recente, ma aduprendu grandi blocchi flottanti di cimentu, in un prugettu custruitu in Scozia.

Ci sò altri dispositivi chì dinò cunvertisce u muvimentu ascendente è descendente di l'onda per pruduce elettricità cum'è:

Zattera di Cockerell

Stu dispusitivu hè custituitu da una zattera articulata chì si piega cù u passaghju di l'onde, apprufittendu cusì di u muvimentu per cunduce una pompa idraulica.

onde di energia zattera

L'anatra di Salter

Un altru più cunnisciutu hè l'anatra Salter, chì hè cumposta da una seria cuntinua di corpi di forma ovale chì si movenu alternativamente in avanti è in daretu, quandu sò "attaccati" da l'onde.

muvimentu d'onda

L'airbag di l'Università di Lancaster

L'airbag hè custituitu da un tubu di scompartimentu in gomma rinfurzatu longu 180 metri. Quandu l'onde crescenu è falanu, l'aria hè attirata in i compartimenti di u saccu per guidà una turbina.

U cilindru di l'Università di Bristol

Stu cilindru hà una cunfigurazione simile à quella di una canna posta nantu à u so latu chì flotta immediatamente sottu à a superficia. U canna gira cù u muvimentu di l'onde, tirendu catene cunnesse à pompe idrauliche situate annantu à u fondu marinu.

Usu direttu di u muvimentu d'onda

Sò stati testati altri sistemi per aduprà direttamente u muvimentu ascendente è descendente di l'onde.

Unu di elli, basatu annantu à u muvimentu di delfini è balene, a pudete vede in stu schema.

simulazione di delfini

U principiu di operazione hè assai simplice è cunsiste in i seguenti:

  • Quandu l'onda cresce è spinge una pinna, chì pò spustà trà 10 è 15º.
  • Dopu, a pinna ghjunghje à a so fine di viaghju è l'onda continua à cresce, quì ci hè una spinta ascendente da l'onda chì a pinna si trasforma in una spinta indietro.
  • Più tardi, quandu l'onda scende, move a pinna in ghjò è si face u listessu fenomenu cum'è in u casu precedente.

Se a barca hà sistemi di stu tippu, hè spinta da l'effettu di l'onde senza cunsumà a minima quantità di energia.

I test sperimentali di stu sistema sò stati soddisfacenti, ancu se cum'è in u casu precedente, u so usu ùn hè micca statu generalizatu mancu.

Vantaghji è svantaghji di l'energia d'onda

L'energia di l'onda hà grandi vantaghji cum'è:

  • Hè una fonte di energia rinnuvevuli è inesauribile à scala umana.
  • U so impattu ambientale hè praticamente nulu, se eccettemu i sistemi per accumulà energia d'onda in terra.
  • Parechje facilità custiere ponu esse incorporatu in i cumplessi portuali o di un altru tippu.

Di fronte à sti vantaghji hà Certi svantaghji, Alcune più impurtanti sò:

  • Sistemi di cumulazione l'energia d'onda in terra pò avè una forte impattu ambientale.
  • Hè guasi solu utilizabile in i paesi industrializati, perchè un regime d'onda favurevule si trova raramente in u Terzu Mondu; L'energia di l'onda richiede elevati investimenti di capitale è una basa tecnologica assai sviluppata chì i paesi poveri ùn anu micca.
  • Energia d'onda o onde ùn si pò prevede esattamente, postu chì l'onde dipendenu da e cundizioni climatichi.
  • Parechji i dispusitivi mintuvatu anu sempre prublemi funziunali è sò di fronte à dilemmi tecnologichi cumplessi.
  • E strutture costiere anu un grande impattu visuale.
  • In impianti offshore hè assai cumplessu per trasmette l'energia prodotta à u cuntinente.
  • E facilità anu da resiste à cundizioni assai estreme per longi periudi di tempu.
  • L'onde anu un torque elevatu è una velocità angulare bassa, chì devenu esse trasfurmate in un torque bassu è una velocità angulare alta, aduprate in guasi tutte e macchine. Stu prucessu hà un prestazione assai bassa, aduprendu e tecnulugie attuali.

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