Enerxía das ondas ou enerxía das ondas

As ondas oceánicas conteñen unha gran cantidade de enerxía derivado dos ventos, de xeito que a superficie do océano pode verse como a inmenso colector de enerxía eólica.

Ademais, os mares absorben enormes cantidades de enerxía solar, que tamén contribúe ao movemento das correntes e ondas oceánicas.

As ondas son ondas de enerxía xerado, como xa dixen, polos ventos e a calor solar, que se transmiten pola superficie da superficie dos océanos e que consiste nun movemento vertical e horizontal das moléculas de auga.

A auga preto da superficie non só se move de arriba a abaixo, co paso da crista (é a súa parte máis alta, normalmente rematada con escuma) e o seo (a parte máis baixa da onda), senón que, nun suave oleaxe, tamén avanza na crista da onda e retrocede no seo.

As moléculas individuais teñen, polo tanto, un movemento aproximadamente circular, que se eleva cando a crista se aproxima, logo adiante coa crista, cara abaixo cando queda atrasada e cara atrás dentro da onda.

Estas ondas de enerxía na superficie dos mares, ondas, poden percorrer millóns de quilómetros e nalgúns lugares, como o Atlántico norte, a cantidade de enerxía almacenada pode chegar a 10 KW por cada metro cadrado de océano, o que representa unha cantidade enorme se se ten en conta o tamaño da superficie do océano.

As áreas do océano con maior cantidade de enerxía acumuladas nas ondas son aquelas rexións máis alá do 30º de latitude e sur, cando os ventos son máis fortes.

Na seguinte imaxe podes ver como a altura dunha onda varía segundo o fondo mariño segundo a súa aproximación á terra.

Aproveitamento da enerxía das ondas

Este tipo de tecnoloxía traballouse e implementouse inicialmente nos anos oitenta e tivo unha gran acollida debido á súa características renovables e a súa enorme viabilidade implementación nun futuro próximo.

A súa implementación tamén se fai aínda máis viable entre as latitudes 40 ° e 60 ° debido ás características das ondas.

Por esta mesma razón, hai moito tempo que se tenta converter o movemento vertical e horizontal das ondas en enerxía que poden usar os humanos, xeralmente a enerxía eólica, aínda que tamén se levaron a cabo proxectos para convertela en movemento mecánico.

Hai unha gran variedade de dispositivos deseñados para tales fins que se poden localizar en as costas, en alta mar ou mergulladas no océano.

Actualmente, esta enerxía implementouse en moitos dos países desenvolvidos, conseguindo así grandes beneficios para as economías dos devanditos países, isto débese á alta porcentaxe de enerxía subministrada en relación á enerxía total necesaria ao ano.

Por exemplo:

• En Estados Unidos estímase que ao redor 55 TWh ao ano substitúense por enerxías procedentes do movemento das ondas. Este valor é o 14% do valor enerxético total que o país demanda ao ano.
• E en Europa sábese que arredor 280 TWh Proceden de enerxías xeradas polo movemento das ondas no ano.

Acumuladores de enerxía de onda terrestre

Nas zonas onde alisios (Estes ventos sopran relativamente constantemente no verán, no hemisferio norte e menos no inverno. Circulan entre os trópicos, de 30-35º de latitude cara ao ecuador. Diríxense desde as altas presións subtropicais cara ás baixas presións ecuatoriais.) movemento cara ás ondas, podes construír un depósito cunha parede inclinada de formigón cara ao océano, sobre o que as ondas poden desprazarse ata acumularse no encoro situado entre 1,5 e 2 metros sobre o nivel do mar.

Esta auga podería turbinarse, permitíndolle volver ao mar, para producir electricidade.

O ascenso e descenso das mareas, nalgunhas áreas onde sería aplicable esta tecnoloxía, son moi pequenos, polo que non producirá interferencia.

Nas zonas costeiras onde as ondas teñen moita potencia acumulada, as ondas poden ser guiadas por bloques de formigón amarrados a mar aberto, que poden concentra case toda a enerxía dunha fronte de onda de 10 quilómetros de ancho nunha pequena área de 400 metros de ancho.

As ondas neste caso terían unha altura de 15 a 30 metros ao moverse cara á costa, polo que a auga podería acumularse facilmente nun encoro situado a certa altura.

Ao liberar esta auga ao océano, a electricidade podería producirse empregando equipos hidroeléctricos convencionais.

Uso do movemento ondulatorio

Hai varios dispositivos deste tipo.

Na seguinte imaxe podes ver unha que se usou practicamente e que deu resultados bastante satisfactorios.

É un sistema para aproveitar a enerxía das ondas cuxo funcionamento é bastante sinxelo e consiste no seguinte:

• A onda sube aumenta a presión do aire dentro da estrutura pechada. Exactamente o mesmo que se prememos unha xiringa.
• As válvulas "forzan" o paso do aire pola turbina para que xire e mova o xerador, producindo enerxía eléctrica.
• Cando a onda baixa produce depresión no aire.
• As válvulas volven "forzar" o aire a pasar pola turbina no mesmo sentido que no caso anterior, co cal a turbina retoma a súa rotación, move o xerador e segue a producir electricidade.

Este mesmo principio aplicouse no Barco Kaimei alimentado por unha turbina de aire comprimido, un proxecto conxunto do goberno xaponés e da Axencia Internacional da Enerxía.

Os resultados deste proxecto foron moi produtivos, aínda que o seu uso non se xeneralizou.

Recentemente aplicouse a mesma tecnoloxía, pero usando grandes bloques de formigón flotantes, nun proxecto construído en Escocia.

Hai outros dispositivos que tamén converter o movemento ascendente e descendente da onda para producir electricidade como:

A batea Cockerell

Este dispositivo consiste nunha balsa articulada que se dobra co paso das ondas, aproveitando así o movemento para accionar unha bomba hidráulica.

O pato de Salter

Outro máis coñecido é o pato Salter, que está composto por unha serie continua de corpos de forma ovalada que se moven alternativamente cara adiante e cara atrás, cando son "golpeados" polas ondas.

O airbag da Universidade de Lancaster

O airbag consta dun tubo de compartimento de caucho reforzado de 180 metros de lonxitude. A medida que as ondas suben e baixan, o aire entra nos compartimentos da bolsa para conducir unha turbina.

O cilindro da Universidade de Bristol

Este cilindro ten unha configuración similar á dun barril colocado ao seu lado que flota inmediatamente debaixo da superficie. O barril xira co movemento das ondas, tirando de cadeas conectadas a bombas hidráulicas situadas no fondo mariño.

Uso directo do movemento ondulatorio

Probáronse outros sistemas para utilizar directamente o movemento ascendente e descendente das ondas.

Un deles, baseada no movemento de golfiños e baleas, podes velo neste diagrama.

O principio de funcionamento é moi sinxelo e consiste no seguinte:

• Cando a onda sobe e empurra unha aleta, que pode moverse entre 10 e 15º.
• A continuación, a aleta chega ao seu fin de viaxe e a onda segue aumentando, aquí hai un empuxe ascendente pola onda que a aleta transforma nun empuxe cara atrás.
• Máis tarde, cando a onda baixa, move a aleta cara abaixo e prodúcese o mesmo fenómeno que no caso anterior.

Se o barco ten sistemas deste tipo, é impulsado polo efecto das ondas sen consumir a menor cantidade de enerxía.

As probas experimentais deste sistema foron satisfactorias, aínda que como no caso anterior, tampouco se xeneralizou o seu uso.

Vantaxes e desvantaxes da enerxía das ondas

A enerxía das ondas ten grandes vantaxes como:

• É unha fonte de enerxía renovable e inesgotable a escala humana.
• O seu impacto ambiental é practicamente nulo, se exceptuamos os sistemas para acumular enerxía de onda na terra.
• Moitas instalacións costeiras poden selo incorporado aos complexos portuarios ou doutro tipo.

Fronte a estas vantaxes que ten Algunhas desvantaxes, algúns máis importantes son:

• Sistemas de acumulación enerxía da onda na terra pode ter unha forte impacto ambiental.
• É case utilizable exclusivamente nos países industrializados, porque un réxime de ondas favorables raramente se atopa no Terceiro Mundo; A enerxía das ondas require un alto investimento de capital e unha base tecnolóxica moi desenvolvida que os países pobres non teñen.
• Enerxía das ondas ou ondas non se pode predicir exactamente, xa que as ondas dependen das condicións meteorolóxicas.
• Moitos dos os dispositivos mencionado aínda teñen mal funcionamento e enfróntanse a complexos dilemas tecnolóxicos.
• As instalacións costeiras teñen un gran impacto visual.
• Nas instalacións offshore é moi complexo para transmitir a enerxía producida ao continente.
• As instalacións teñen que facelo soportar condicións moi extremas durante longos períodos de tempo.
• As ondas teñen un torque elevado e unha velocidade angular baixa, que deben transformarse nun torque baixo e unha velocidade angular elevada, usadas en case todas as máquinas. Este proceso ten un rendemento moi baixo, utilizando as tecnoloxías actuais.