Wellenenergie oder Wellenenergie

Meereswellen enthalten viel Energie von den Winden abgeleitet, so dass die Meeresoberfläche als eine gesehen werden kann immenser Sammler von Windenergie.

Ferner Die Meere absorbieren große Mengen an Sonnenenergie, was auch zur Bewegung von Meeresströmungen und Wellen beiträgt.

Wellen sind Energiewellen erzeugt, wie ich bereits sagte, durch Winde und Sonnenwärme, die von der Oberfläche der Ozeane übertragen werden und aus einer vertikalen und horizontalen Bewegung der Wassermoleküle bestehen.

Das Wasser in der Nähe der Oberfläche bewegt sich nicht nur von oben nach unten, mit dem Durchgang des Kamms (es ist sein höchster Teil, normalerweise mit Schaum bedeckt) und dem Sinus (dem untersten Teil der Welle), sondern es schwillt auch leicht an bewegt sich auf dem Wellenkamm vorwärts und im Busen rückwärts.

Einzelne Moleküle haben daher eine ungefähr kreisförmige Bewegung, die ansteigt, wenn sich der Kamm nähert, dann vorwärts mit dem Kamm, abwärts, wenn er zurückbleibt, und rückwärts innerhalb der Welle.

Diese Energiewellen auf der Meeresoberfläche, Wellen können sie Millionen von Kilometern zurücklegen und an einigen Orten, wie dem Nordatlantik, Die gespeicherte Energiemenge kann 10 kW pro Quadratmeter Ozean erreichenDies stellt eine enorme Menge dar, wenn Sie die Größe der Meeresoberfläche berücksichtigen.

Die Gebiete des Ozeans mit der höchsten Energiemenge In den Wellen akkumuliert sind jene Regionen jenseits der 30º Breitengrad und Süden, wenn der Wind am stärksten ist.

In der folgenden Abbildung sehen Sie, wie sich die Höhe einer Welle je nach Meeresboden je nach Landansatz ändert.

Wellenenergie nutzen

Diese Art von Technologie wurde ursprünglich in den 1980er Jahren erarbeitet und implementiert und hat aufgrund ihrer Technologie großen Anklang gefunden erneuerbare Eigenschaften und ihre enorme Lebensfähigkeit Implementierung in naher Zukunft.

Aufgrund der Eigenschaften der Wellen wird seine Implementierung auch zwischen den Breiten 40 ° und 60 ° noch praktikabler.

Aus dem gleichen Grund wurde lange Zeit versucht, die vertikale und horizontale Bewegung von Wellen in Energie umzuwandeln, die von Menschen genutzt werden kann, im Allgemeinen Windenergie, obwohl auch Projekte durchgeführt wurden, um sie in mechanische Bewegung umzuwandeln.

Es gibt eine Vielzahl von Geräten, die für solche Zwecke entwickelt wurden und in denen sich befinden können die Küsten, auf hoher See oder im Meer versunken.

Gegenwärtig wurde diese Energie in vielen Industrieländern eingesetzt, wodurch große Vorteile für die Volkswirtschaften dieser Länder erzielt wurden hoher Prozentsatz der gelieferten Energie im Verhältnis zum Gesamtenergiebedarf pro Jahr.

Zum Beispiel:

• In US es wird geschätzt, dass um 55 TWh pro Jahr werden sie durch Energien aus der Bewegung der Wellen ersetzt. Dieser Wert beträgt 14% des Gesamtenergiewertes, den das Land pro Jahr benötigt.
• Und in Europa es ist bekannt, dass um 280 TWh Sie stammen aus Energien, die durch die Bewegung der Wellen im Jahr erzeugt werden.

Onshore-Wellenenergiespeicher

In Bereichen, in denen Passatwinde (Diese Winde wehen im Sommer, auf der Nordhalbkugel und im Winter relativ konstant. Sie zirkulieren zwischen den Tropen von 30 bis 35 ° Breite zum Äquator. Sie sind von den hohen subtropischen Drücken auf die niedrigen äquatorialen Drücke gerichtet.) Liefern kontinuierlich Bewegung zu den Wellen, können Sie Baue ein Reservoir mit einer schrägen Wand aus Beton mit Blick auf den Ozean, auf dem die Wellen gleiten können, um sich im Reservoir zwischen 1,5 und 2 Metern über dem Meeresspiegel anzusammeln.

Dieses Wasser könnte turbiniert werden, so dass es ins Meer zurückkehren und Strom erzeugen kann.

Der Anstieg und Abfall der Gezeiten ist in einigen Bereichen, in denen diese Technologie anwendbar wäre, sehr gering, sodass keine Störungen auftreten.

In Küstengebieten, in denen die Wellen viel Kraft haben, können die Wellen von Betonblöcken geleitet werden, die im offenen Meer festgemacht sind Konzentrieren Sie fast die gesamte Energie einer 10 Kilometer breiten Wellenfront auf eine kleine Fläche von 400 Metern Breite.

Die Wellen hätten in diesem Fall eine Höhe von 15 bis 30 Metern, wenn sie sich in Richtung Küste bewegen, so dass sich das Wasser leicht in einem Reservoir in einer bestimmten Höhe ansammeln könnte.

Durch die Freisetzung dieses Wassers in den Ozean könnte Strom mit konventionellen Wasserkraftanlagen erzeugt werden.

Verwendung von Wellenbewegungen

Es gibt verschiedene Geräte dieses Typs.

In der folgenden Abbildung sehen Sie eine, die praktisch verwendet wurde und recht zufriedenstellende Ergebnisse erbracht hat.

Es ist ein System zur Nutzung von Wellenenergie, dessen Betrieb recht einfach ist und aus Folgendem besteht:

• Die Welle steigt baut Luftdruck auf innerhalb der geschlossenen Struktur. Genau so, als würden wir eine Spritze drücken.
• Die Ventile "zwingen" die Luft, durch die Turbine zu strömen, so dass sie sich dreht und den Generator bewegt, wodurch elektrische Energie erzeugt wird.
• Wenn die Welle nach unten geht, erzeugt sie Depression in der Luft.
• Die Ventile "zwingen" die Luft erneut dazu, durch die Turbine in die gleiche Richtung wie im vorherigen Fall zu strömen, mit der die Turbine ihre Drehung wieder aufnimmt, den Generator bewegt und weiterhin Strom erzeugt.

Das gleiche Prinzip wurde in der Kaimei Schiff angetrieben von einer Druckluftturbine, einem gemeinsamen Projekt der japanischen Regierung und der Internationalen Energieagentur.

Die Ergebnisse dieses Projekts waren sehr produktiv, obwohl seine Verwendung nicht weit verbreitet ist.

Die gleiche Technologie wurde kürzlich angewendet, aber unter Verwendung große schwimmende Betonblöcke, in einem Projekt in Schottland gebaut.

Es gibt andere Geräte, die auch Aufwärts- und Abwärtsbewegung umwandeln der Welle zur Stromerzeugung wie:

Das Cockerell-Floß

Diese Vorrichtung besteht aus einem Gelenkfloß, das sich mit dem Durchgang der Wellen biegt und so die Bewegung nutzt, um eine Hydraulikpumpe anzutreiben.

Die Ente von Salter

Eine andere bekanntere ist die Salter-Ente, die aus einer durchgehenden Reihe ovaler Körper besteht, die sich abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegen, wenn sie von den Wellen „gepeitscht“ werden.

Der Airbag der Lancaste Universityr

Der Airbag besteht aus einem 180 Meter langen, verstärkten Gummifachrohr. Während die Wellen steigen und fallen, wird Luft in die Abteile des Beutels gesaugt, um eine Turbine anzutreiben.

Der Zylinder der Universität von Bristol

Dieser Zylinder hat eine ähnliche Konfiguration wie ein auf seiner Seite angeordneter Zylinder, der unmittelbar unter der Oberfläche schwimmt. Der Lauf dreht sich mit der Bewegung der Wellen und zieht Ketten, die mit Hydraulikpumpen auf dem Meeresboden verbunden sind.

Direkte Nutzung der Wellenbewegung

Wurden getestet andere Systeme, um die Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Wellen direkt zu nutzen.

Einer von ihnen, basierend auf der Bewegung von Delfinen und Walenkönnen Sie es in diesem Diagramm sehen.

Das Funktionsprinzip ist sehr einfach und besteht aus Folgendem:

• Wenn die Welle steigt und eine Flosse drückt, die zwischen 10 und 15º verschoben werden kann.
• Als nächstes erreicht die Flosse ihr Ende der Bewegung und die Welle steigt weiter an. Hier gibt es einen Aufwärtsschub durch die Welle, den die Flosse in einen Rückstoß umwandelt.
• Später, wenn die Welle nach unten geht, bewegt sie die Flosse nach unten und es tritt das gleiche Phänomen wie im vorherigen Fall auf.

Wenn das Boot über Systeme dieses Typs verfügt, wird es durch die Wirkung der Wellen angetrieben, ohne die geringste Menge an Energie zu verbrauchen.

Die experimentellen Tests dieses Systems waren zufriedenstellend, obwohl wie im vorherigen Fall auch seine Verwendung nicht verallgemeinert wurde.

Vor- und Nachteile der Wellenenergie

Wellenenergie hat große vorteile als:

• Es ist eine Quelle von Erneuerbare Energien und im menschlichen Maßstab unerschöpflich.
• Die Umweltbelastung ist praktisch gleich Null, wenn wir Systeme zur Akkumulation von Wellenenergie an Land ausnehmen.
• Viele Küstenanlagen können sein in Hafenkomplexe eingebaut oder von einem anderen Typ.

Angesichts dieser Vorteile hat es einige nachteile, einige wichtigere sind:

• Akkumulationssysteme Wellenenergie an Land kann eine starke haben Auswirkungen auf die Umwelt
• Ist fast ausschließlich in Industrieländern verwendbar, weil ein günstiges Wellenregime in der Dritten Welt selten zu finden ist; Wellenenergie erfordert hohe Kapitalinvestitionen und eine hoch entwickelte technologische Basis, über die arme Länder nicht verfügen.
• Wellenenergie oder Wellen kann nicht genau vorhergesagt werden, da die Wellen von den Wetterbedingungen abhängen.
• Viele die Geräte erwähnt Sie haben immer noch Funktionsprobleme und sie sind mit komplexen technologischen Dilemmata konfrontiert.
• Küstenanlagen haben eine große visuelle Wirkung.
• In Offshore-Anlagen ist es sehr Komplex zur Übertragung der erzeugten Energie auf das Festland.
• Die Einrichtungen müssen sehr extremen Bedingungen standhalten für lange Zeiträume.
• Die Wellen haben ein hohes Drehmoment und eine niedrige Winkelgeschwindigkeit, die in ein niedriges Drehmoment und eine hohe Winkelgeschwindigkeit umgewandelt werden müssen, die in fast allen Maschinen verwendet werden. Dieser Prozess hat eine sehr geringe Leistungunter Verwendung aktueller Technologien.