Bølgeenergi eller bølgeenergi

Havbølger indeholder en stor mængde energi stammer fra vinden, så havoverfladen kan ses som en enorm opsamler af vindenergi.

Endvidere havene absorberer enorme mængder solenergi, som også bidrager til bevægelsen af ​​havstrømme og bølger.

Bølger er energibølger genereret, som jeg allerede har sagt, af vind og solvarme, der transmitteres af overfladen af ​​havenes overflade, og som består af en lodret og vandret bevægelse af vandmolekylerne.

Vandet nær overfladen bevæger sig ikke kun fra top til bund med passagen af ​​toppen (det er dets højeste del, normalt toppet med skum) og sinus (den laveste del af bølgen), men i en mild svulme den bevæger sig også fremad på bølgetoppen og bagud i brystet.

Individuelle molekyler har derfor en groft cirkulær bevægelse, der stiger, når toppen nærmer sig, derefter fremad med toppen, ned, når den hænger bagud, og bagud i bølgen.

Disse energibølger på havoverfladen, bølger, de kan rejse millioner af kilometer og nogle steder som Nordatlanten, den lagrede energi kan nå 10 KW for hver kvadratmeter hav, hvilket repræsenterer en enorm mængde, hvis du tager højde for størrelsen på havets overflade.

Områderne i havet med den højeste mængde energi akkumuleret i bølgerne er disse regioner ud over 30º bredde og syd, når vinden er stærkest.

På det følgende billede kan du se, hvordan højden på en bølge varierer afhængigt af havbunden i henhold til dens tilgang til land.

Udnyttelse af bølgeenergi

Denne type teknologi blev oprindeligt arbejdet på og implementeret i 1980'erne og har haft stor modtagelse på grund af dens vedvarende egenskaber og dens enorme levedygtighed implementering i den nærmeste fremtid.

Dens implementering bliver også endnu mere levedygtig mellem breddegrader 40 ° og 60 ° på grund af bølgernes egenskaber.

Af samme grund har der i lang tid været et forsøg på at konvertere den lodrette og vandrette bevægelse af bølger til energi, der kan bruges af mennesker, generelt vindenergi, selvom der også er udført projekter for at konvertere den til mekanisk bevægelse.

Der er en lang række enheder designet til sådanne formål, som kan findes i kysterne, på åbent hav eller nedsænket i havet.

I øjeblikket er denne energi blevet implementeret i mange af de udviklede lande og opnår således store fordele for økonomien i de nævnte lande, dette skyldes høj procentdel af leveret energi i forhold til den samlede krævede energi pr. år.

For eksempel:

• I USA det anslås, at ca. 55 TWh om året erstattes de af energier fra bølgernes bevægelse. Denne værdi er 14% af den samlede energiværdi, som landet kræver pr. År.
• Og i Europa det er kendt, at omkring 280 TWh De kommer fra energier, der genereres af bølgernes bevægelse i året.

Akkumulatorer til bølgeenergi på land

I områder hvor passatvind (Disse vinde blæser relativt konstant om sommeren, den nordlige halvkugle og mindre om vinteren. De cirkulerer mellem troperne, fra 30-35º bredde mod ækvator. De er rettet fra de høje subtropiske tryk, mod de lave ækvatoriale tryk.) Giver kontinuerlig bevægelse til bølgerne, kan du bygge et reservoir med en skrånende væg af beton mod havet, hvorpå bølgerne kan glide for at akkumulere i reservoiret, der ligger mellem 1,5 og 2 meter over havets overflade.

Dette vand kunne turbineres, så det kunne vende tilbage til havet og producere elektricitet.

Tidevandets stigning og fald i nogle områder, hvor denne teknologi ville være anvendelig, er meget lille, så det vil ikke medføre interferens.

I kystområder, hvor bølgerne har meget akkumuleret kraft, kan bølgerne styres af betonblokke fortøjet i åbent hav, som kan koncentrere næsten al energien fra en bølgefront 10 kilometer bred i et lille 400 meter bredt område.

Bølgerne i dette tilfælde ville have en højde på 15 til 30 meter, når de bevæger sig mod kysten, så vandet let kunne samle sig i et reservoir, der ligger i en bestemt højde.

Ved at frigive dette vand i havet kunne elektricitet produceres ved hjælp af konventionelt vandkraftudstyr.

Brug af bølgebevægelse

Der er forskellige enheder af denne type.

I det følgende billede kan du se en, der er blevet brugt praktisk, og som har givet ganske tilfredsstillende resultater.

Det er et system til at udnytte bølgeenergi, hvis funktion er ret enkel og består af følgende:

• Bølgen går op bygger lufttryk inde i den lukkede struktur. Præcis det samme som hvis vi trykker på en sprøjte.
• Ventilerne "tvinger" luften til at passere gennem turbinen, så den drejer og bevæger generatoren og producerer elektrisk energi.
• Når bølgen går ned, producerer den depression i luften.
• Ventilerne "tvinger" igen luften til at passere gennem turbinen i samme retning som i det foregående tilfælde, hvormed turbinen genoptager sin rotation, bevæger generatoren og fortsætter med at producere elektricitet.

Det samme princip blev anvendt i Kaimei skib drevet af en trykluftturbine, et fælles projekt fra den japanske regering og Det Internationale Energiagentur.

Resultaterne af dette projekt var meget produktive, skønt dets anvendelse ikke er blevet udbredt.

Den samme teknologi er for nylig blevet anvendt, men bruger store flydende betonblokke, i et projekt bygget i Skotland.

Der er andre enheder, der også konvertere opad og nedadgående bevægelse af bølgen til at producere elektricitet såsom:

Cockerell-tømmerflåden

Denne enhed består af en ledet tømmerflåde, der bøjes med bølgepassagen, hvilket udnytter bevægelsen til at drive en hydraulisk pumpe.

Anden fra Salter

En anden bedre kendt er Salter-and, som består af en kontinuerlig række ovale legemer, der bevæger sig skiftevis frem og tilbage, når de "rammes" af bølgerne.

Lancaste University airbagr

Airbaggen består af et 180 meter langt forstærket gummirum. Når bølgerne stiger og falder, trækkes luft ind i posens rum for at drive en turbine.

University of Bristol cylinder

Denne cylinder har en konfiguration svarende til en tønde placeret på siden, der flyder umiddelbart under overfladen. Tønden roterer med bevægelsen af ​​bølgerne og trækker kæder forbundet til hydrauliske pumper placeret på havbunden.

Direkte brug af bølgebevægelse

Er blevet testet andre systemer til direkte at bruge bølgenes opad- og nedadgående bevægelse.

En af dem, baseret på bevægelse af delfiner og hvaler, kan du se det i dette diagram.

Driftsprincippet er meget simpelt og består af følgende:

• Når bølgen stiger og skubber en finne, som kan bevæge sig mellem 10 og 15º.
• Dernæst når finnen sin slutning på vandringen, og bølgen fortsætter med at stige, her er der et skub opad af bølgen, som finnen omdannes til et skub tilbage.
• Senere, når bølgen går ned, bevæger den finnen nedad, og det samme fænomen opstår som i det foregående tilfælde.

Hvis båden har systemer af denne type, drives den af ​​effekten af ​​bølgerne uden at forbruge den mindste mængde energi.

De eksperimentelle test af dette system har været tilfredsstillende, skønt det som i det foregående tilfælde heller ikke er brugt dets anvendelse.

Fordele og ulemper ved bølgeenergi

Bølgeenergi har store fordele som:

• Det er en kilde til vedvarende energi og uudtømmelig på menneskelig skala.
• Dens miljøpåvirkning er praktisk talt nul, hvis vi undtagen systemer til akkumulering af bølgeenergi på land.
• Mange kystfaciliteter kan være indarbejdet i havnekomplekser eller af en anden type.

Stillet over for disse fordele, det har Nogle ulemper, nogle vigtigere er:

• Akkumuleringssystemer bølgeenergi på land kan have en stærk miljøpåvirkning
• Er næsten udelukkende anvendelig i industrialiserede lande, fordi et gunstigt bølgeregime sjældent findes i den tredje verden; Bølgenergi kræver høje kapitalinvesteringer og en højt udviklet teknologisk base, som fattige lande ikke har.
• Bølgeenergi eller bølger kan ikke forudsiges nøjagtigt, da bølgerne afhænger af vejrforholdene.
• Mange af enhederne nævnte de har stadig funktionelle problemer og de står over for komplekse teknologiske dilemmaer.
• Kystfaciliteter har en stor visuel indvirkning.
• I offshore faciliteter er det meget kompleks til at overføre den producerede energi til fastlandet.
• Faciliteterne skal modstå meget ekstreme forhold i lange perioder.
• Bølgerne har et højt drejningsmoment og lav vinkelhastighed, som skal omdannes til et lavt drejningsmoment og høj vinkelhastighed, der bruges i næsten alle maskiner. Denne proces har en meget lav ydelseved hjælp af nuværende teknologier.