Energija valova ili energija valova

Oceanski valovi sadrže veliku količinu energije izveden iz vjetrova, tako da se površina oceana može vidjeti kao neizmjerni kolektor energije vjetra.

Nadalje, mora upijaju ogromne količine sunčeve energije, što također pridonosi kretanju oceanskih struja i valova.

Valovi su valovi energije generirani, kao što sam već rekao, vjetrovima i sunčevom toplinom, koji se prenose površinom površine oceana i koji se sastoje od vertikalnog i vodoravnog kretanja molekula vode.

Voda u blizini površine ne samo da se kreće od vrha do dna, prolazeći kroz greben (to je njegov najviši dio, obično prekriven pjenom) i sinus (najniži dio vala), već i uz blago nabrekanje kreće se naprijed na grebenu vala i natrag u njedrima.

Pojedinačne molekule stoga imaju otprilike kružno gibanje, podižući se kad se greben približi, zatim s grebenom naprijed, prema dolje kada zaostaje i unatrag unutar vala.

Ovi valovi energije na površini mora, valovi, mogu prijeći milijune kilometara a ponegdje, poput sjevernog Atlantika, količina pohranjene energije može doseći 10 KW za svaki kvadratni metar oceana, što predstavlja ogromnu količinu ako uzmete u obzir veličinu površine oceana.

Područja oceana s najvećom količinom energije akumulirani u valovima su ona područja izvan 30º širine i juga, kada su vjetrovi najjači.

Na slijedećoj slici možete vidjeti kako visina vala varira ovisno o morskom dnu prema pristupu kopnu.

Iskorištavanje energije valova

Na ovoj se vrsti tehnologije u početku radilo i implementiralo osamdesetih godina prošlog stoljeća i zbog svog je iskustva imala velik prijem obnovljive karakteristike i njegova ogromna održivost provedba u bliskoj budućnosti.

Njegova primjena također postaje još održivija između geografskih širina 40 ° i 60 ° zbog karakteristika valova.

Iz tog istog razloga već se dulje vrijeme pokušava vertikalno i vodoravno kretanje valova pretvoriti u energiju koju ljudi mogu koristiti, općenito energiju vjetra, iako su također provedeni projekti za njezino pretvaranje u mehaničko kretanje.

Postoji široka paleta uređaja dizajniranih za takve svrhe, koji se mogu nalaziti u obale, na otvorenom moru ili uronjene u ocean.

Trenutno se ta energija primjenjuje u mnogim razvijenim zemljama, čime se postižu velike koristi za gospodarstva tih zemalja, što je zbog visok postotak isporučene energije u odnosu na ukupnu potrebnu energiju godišnje.

Na primjer:

• U Sjedinjenim Državama procjenjuje se da oko 55 TWh godišnje ih zamjenjuju energije iz gibanja valova. Ta vrijednost iznosi 14% od ukupne energetske vrijednosti koju država godišnje zahtijeva.
• I u Europa poznato je da oko 280 TWh Dolaze iz energija generiranih kretanjem valova u godini.

Kopneni akumulatori energije na kopnu

U krajevima gdje pasati (Ti vjetrovi pušu relativno stalno ljeti, sjevernoj polutki, a zimi manje. Cirkuliraju između tropskih područja, od zemljopisne širine 30-35º prema ekvatoru. Usmjereni su od visokih suptropskih pritisaka, prema niskim ekvatorijalnim tlakovima.) Pružaju kontinuirano kretanje prema valovima, možete izgraditi rezervoar s kosim zidom betona okrenutog prema oceanu, na kojem se valovi mogu kliziti i akumulirati u rezervoaru smještenom između 1,5 i 2 metra nadmorske visine.

Ta bi se voda mogla vrtjeti, omogućujući joj povratak u more, za proizvodnju električne energije.

Porast i pad plime i oseke u nekim područjima gdje bi ova tehnologija bila primjenjiva vrlo su mali, tako da neće stvarati smetnje.

U obalnim područjima gdje valovi imaju puno akumulirane snage, valovi se mogu voditi betonskim blokovima privezanim na otvorenom moru, koji mogu koncentrirati gotovo svu energiju valne fronte širine 10 kilometara na malom području širokom 400 metara.

Valovi bi u ovom slučaju imali visinu od 15 do 30 metara kada bi se kretali prema obali, tako da bi se voda mogla lako nakupiti u ležištu smještenom na određenoj visini.

Puštanjem ove vode u ocean, električna energija mogla bi se proizvoditi pomoću konvencionalne hidroelektrične opreme.

Upotreba valnog gibanja

Postoje razni uređaji ove vrste.

Na sljedećoj slici možete vidjeti onu koja je praktički korištena i koja je dala sasvim zadovoljavajuće rezultate.

To je sustav za iskorištavanje energije valova čiji je rad vrlo jednostavan, a sastoji se od sljedećeg:

• Val koji ide prema gore gradi pritisak zraka unutar zatvorene strukture. Potpuno isto kao da pritisnemo špricu.
• Ventili "prisiljavaju" zrak da prolazi kroz turbinu tako da se okreće i pomiče generator, proizvodeći električnu energiju.
• Kad se val spusti, on proizvodi depresija u zraku.
• Ventili ponovno "tjeraju" zrak da prolazi kroz turbinu u istom smjeru kao u prethodnom slučaju, s kojim turbina nastavlja okretati se, pomiče generator i nastavlja proizvoditi električnu energiju.

Isti je princip primijenjen u Brod Kaimei pogonjen turbinom na komprimirani zrak, zajednički projekt japanske vlade i Međunarodne energetske agencije.

Rezultati ovog projekta bili su vrlo produktivni, iako njegova uporaba nije postala široko rasprostranjena.

Ista tehnologija je nedavno primijenjena, ali koristeći veliki plutajući betonski blokovi, u projektu izgrađenom u Škotskoj.

Postoje i drugi uređaji koji također pretvoriti kretanje prema gore i dolje vala za proizvodnju električne energije kao što su:

Cockerellov splav

Ovaj se uređaj sastoji od zglobne splavi koja se savija s prolaskom valova, iskorištavajući na taj način pokret za pogon hidrauličke pumpe.

Salteova patkar

Još je poznatija patka Salter koja se sastoji od neprekidnog niza tijela ovalnog oblika koja se naizmjence pomiču naprijed i natrag, kad ih valovi "privežu".

Zračni jastuk Sveučilišta Lancaster

Zračni jastuk sastoji se od 180 metara duge ojačane gumene cijevi pretinca. Kako se valovi dižu i spuštaju, zrak se uvlači u odjeljke vreće za pogon turbine.

Cilindar Sveučilišta u Bristolu

Ovaj cilindar ima konfiguraciju sličnu onoj bačve postavljene na boku koja pluta neposredno ispod površine. Cijev se okreće kretanjem valova povlačeći lance spojene na hidrauličke pumpe smještene na morskom dnu.

Izravna uporaba valnog gibanja

Su testirani drugi sustavi za izravno korištenje gibanja valova prema gore i dolje.

Jedan od njih, na temelju kretanja dupina i kitova, možete ga vidjeti na ovom dijagramu.

Načelo rada je vrlo jednostavno i sastoji se od sljedećeg:

• Kad se val digne i gurne peraju, koja se može kretati između 10 i 15º.
• Dalje peraja stiže do kraja putovanja i val se nastavlja dizati, ovdje dolazi do naguravanja vala prema gore koje peraja pretvara u potisak unatrag.
• Kasnije, kad se val spušta, peraju pomiče prema dolje i javlja se ista pojava kao u prethodnom slučaju.

Ako brod ima sustave ove vrste, on se pokreće učinkom valova bez trošenja najmanje količine energije.

Eksperimentalna ispitivanja ovog sustava bila su zadovoljavajuća, premda kao i u prethodnom slučaju, ni njegova uporaba nije uopćena.

Prednosti i nedostaci energije valova

Energija valova ima velike prednosti kao:

• Izvor je obnovljive energije i neiscrpna u ljudskim razmjerima.
• Njegov utjecaj na okoliš praktički je nikakav, ako osim sustava za akumuliranje energije valova na kopnu.
• Mnogi obalni objekti mogu biti uklopljeni u lučke komplekse ili druge vrste.

Suočen s ovim prednostima koje ima Neki nedostaci, neke važnije su:

• Sustavi akumulacije energija valova na kopnu može imati snažnu utjecaj na okoliš.
• Je li gotovo isključivo korisna u industrijaliziranim zemljama, jer se povoljan režim valova rijetko može naći u Trećem svijetu; Energija valova zahtijeva velika kapitalna ulaganja i visoko razvijenu tehnološku bazu koju siromašne zemlje nemaju.
• Energija valova ili valovi ne može se točno predvidjeti, budući da valovi ovise o vremenskim uvjetima.
• Mnogi od uređaji spomenuti još uvijek imaju kvarove i suočeni su sa složenim tehnološkim dilemama.
• Obalni objekti imaju a veliki vizualni utjecaj.
• U offshore objektima je vrlo složen za prijenos proizvedene energije na kopno.
• Objekti moraju podnose vrlo ekstremne uvjete dulje vrijeme.
• Valovi imaju velik okretni moment i malu kutnu brzinu, što se mora transformirati u mali moment i veliku kutnu brzinu, koji se koriste u gotovo svim strojevima. Ovaj postupak ima vrlo niske performanse, koristeći trenutne tehnologije.