Hullámenergia vagy hullámenergia

Az óceán hullámai nagy mennyiségű energiát tartalmaznak a szelekből származik, így az óceán felszínét a hatalmas szélenergia-gyűjtő.

Továbbá, a tengerek hatalmas mennyiségű napenergiát nyelnek el, amely szintén hozzájárul az óceáni áramlatok és hullámok mozgásához.

A hullámok energiahullámok amelyet - mint már mondtam - szél és naphő generálja, amelyeket az óceánok felszínének felülete továbbít, és amelyek a vízmolekulák függőleges és vízszintes mozgásából állnak.

A felszín közelében lévő víz nemcsak a tetejéről lefelé mozog, a címer (ez a legmagasabb része, általában habbal tetején) és a sinus (a hullám legalacsonyabb része) áthaladásával, hanem enyhe duzzadással a hullám tetején is előre, a keblében pedig hátra mozog.

Az egyes molekulák nagyjából körkörösen mozognak, a címer közeledtével emelkednek, majd a címerrel előre, lefelé, amikor lemarad, és visszafelé a hullámban.

Ezek az energiahullámok a tengerek felszínén, hullámok, több millió kilométert utazhatnak és néhány helyen, például az Atlanti-óceán északi részén, a tárolt energia mennyisége elérheti a 10 KW-ot minden óceán négyzetméterenként, ami óriási összeget jelent, ha figyelembe vesszük az óceán felszínének méretét.

Az óceán azon területei, ahol a legnagyobb az energiamennyiség a hullámokban felhalmozódtak azok a régiók, amelyek túl vannak a 30º szélesség és dél, amikor a szél a legerősebb.

A következő képen láthatja, hogyan változik a hullám magassága a tengerfenéktől függően, a földhöz való hozzáállása szerint.

Hullámenergia kiaknázása

Ezt a típusú technológiát kezdetben az 1980-as években dolgozták fel és vezették be, és ennek köszönhető, hogy nagy fogadtatásban részesült megújuló tulajdonságok és óriási életképessége végrehajtása a közeljövőben.

Megvalósítása a hullámok jellemzői miatt a 40 ° és 60 ° szélesség között is még életképesebbé válik.

Ugyanezen okból kifolyólag hosszú ideje próbálkoznak a hullámok függőleges és vízszintes mozgásának átalakításával az ember által felhasználható energiává, általában szélenergiává, bár olyan projektek is történtek, amelyek mechanikus mozgássá alakítják át.

Az ilyen célokra tervezett eszközök széles skálája létezik, amelyekben elhelyezhetők a partok, a nyílt tengeren vagy elmerülve az óceánban.

Jelenleg ezt az energiát számos fejlett országban alkalmazzák, és ezáltal nagy előnyökkel jár az említett országok gazdasága számára, ez annak köszönhető, hogy a szállított energia magas százaléka az éves összes szükséges energiához viszonyítva.

Például:

• Az Egyesült Államokban becslések szerint kb 55 TWh évente a hullámok mozgásának energiái váltják fel őket. Ez az érték az ország által évente igényelt összes energiaérték 14% -a.
• És Európa köztudott, hogy körül 280 TWh Olyan energiákból származnak, amelyeket a hullámok mozgása generál az évben.

A szárazföldi hullámenergia-akkumulátorok

Azokon a területeken, ahol passzátszél (Ezek a szelek viszonylag folyamatosan fújnak nyáron, az északi féltekén, télen pedig kevésbé. A trópusok között keringenek, 30-35º szélességtől az Egyenlítő felé. A magas szubtrópusi nyomásokról az alacsony egyenlítői nyomásokra irányulnak.) mozgás a hullámokhoz, megteheti építsen lejtős falú tározót az óceán felé néző betonból, amelyen a hullámok csúszhatnak, hogy felhalmozódjanak a tengerszint felett 1,5 és 2 méter között található tározóban.

Ez a víz turbinázható, lehetővé téve a tengerhez való visszatérést, az áramtermelést.

Az árapályok emelkedése és zuhanása bizonyos területeken, ahol ez a technológia alkalmazható, nagyon kicsi, ezért nem okoz interferenciát.

Azokon a part menti területeken, ahol a hullámok nagy felhalmozódással rendelkeznek, a hullámokat a nyílt tengeren kikötött betontömbök vezérelhetik, amelyek a 10 kilométer széles hullámfront szinte összes energiáját koncentrálni kell egy 400 méter széles kis területen.

A hullámok ebben az esetben a part felé haladva 15-30 méter magasak lennének, így a víz könnyen felhalmozódhat egy bizonyos magasságban elhelyezkedő tározóban.

Ennek a víznek az óceánba engedésével az elektromos áram hagyományos hidroelektromos berendezések felhasználásával állítható elő.

Hullámmozgás használata

Különféle ilyen típusú eszközök vannak.

A következő képen egy gyakorlatilag használt kép látható, amely elég kielégítő eredményeket hozott.

Ez a hullámenergia hasznosítására szolgáló rendszer, amelynek működése meglehetősen egyszerű és a következőkből áll:

• A hullám felfelé megy építi a légnyomást a zárt szerkezet belsejében. Pontosan ugyanaz, mintha egy fecskendőt nyomnánk meg.
• A szelepek "arra kényszerítik" a levegőt, hogy áthaladjon a turbinán úgy, hogy az megfordítja és mozgatja a generátort, ami elektromos energiát termel.
• Amikor a hullám lemegy, akkor termel depresszió a levegőben.
• A szelepek ismét "kényszerítik" a levegőt a turbinán való áthaladásra ugyanabban az irányban, mint az előző esetben, amellyel a turbina folytatja forgását, mozgatja a generátort és folytatja az áramtermelést.

Ugyanezt az elvet alkalmazták a Kaimei hajó sűrített levegős turbina hajtja, a japán kormány és a Nemzetközi Energiaügynökség közös projektje.

A projekt eredményei nagyon eredményesek voltak, bár felhasználása nem terjedt el széles körben.

Ugyanezt a technológiát nemrégiben alkalmazták, de használva nagy úszó betontömbök, Skóciában épült projektben.

Vannak más eszközök is konvertálja a felfelé és lefelé irányuló mozgást villamos energia előállításához, mint például:

A Cockerell tutaj

Ez az eszköz egy csuklós tutajból áll, amely a hullámok áthaladásával meghajlik, így kihasználva a mozgást egy hidraulikus szivattyú meghajtására.

Salte kacsar

Egy másik ismertebb a Salter-kacsa, amely ovális alakú testek folyamatos sorozatából áll, amelyek felváltva mozognak előre és hátra, amikor a hullámok „összekötik” őket.

A Lancaste Egyetem légzsákjar

A légzsák egy 180 méter hosszú megerősített gumi rekeszcsőből áll. A hullámok emelkedésével és esésével a táska rekeszébe levegőt szívnak be a turbina meghajtására.

A University of Bristol henger

Ennek a hengernek az elrendezése hasonló az oldalára helyezett hordóhoz, amely közvetlenül a felszín alatt úszik. A hordó a hullámok mozgásával forog, láncokat húzva a tengerfenéken elhelyezkedő hidraulikus szivattyúkhoz.

A hullámmozgás közvetlen felhasználása

Kipróbálták más rendszerek a hullámok felfelé és lefelé irányuló mozgásának közvetlen kihasználására.

Egyikük, delfinek és bálnák mozgása alapján, ebben a diagramban láthatja.

A működési elv nagyon egyszerű, és a következőkből áll:

• Amikor a hullám felemelkedik és egy uszonyt nyom, amely 10 és 15º között mozoghat.
• Ezután az uszony elérte az utazás végét, és a hullám tovább emelkedik, itt a hullám felfelé nyomja, amelyet az uszony hátrafelé tolóerővé alakít.
• Később, amikor a hullám lemegy, lefelé mozgatja az uszonyot, és ugyanaz a jelenség fordul elő, mint az előző esetben.

Ha a csónak rendelkezik ilyen típusú rendszerekkel, akkor a hullámok hatása a legkisebb energiafogyasztás nélkül hajtja.

Ennek a rendszernek a kísérleti tesztjei kielégítőek voltak, bár az előző esethez hasonlóan a használatát sem általánosították.

A hullámenergia előnyei és hátrányai

A hullámenergia rendelkezik nagy előnyei vannak például:

• Ez a forrása megújuló energia és emberi méretekben kimeríthetetlen.
• Környezeti hatása gyakorlatilag nulla, kivéve a hullámenergia szárazföldi felhalmozására szolgáló rendszereket.
• Sok tengerparti létesítmény lehet beépítik a kikötőkomplexumokba vagy más típusú.

Ezekkel az előnyökkel szembesülve Néhány hátrány, néhány fontosabb:

• Felhalmozási rendszerek a szárazföldi hullámenergia erős lehet környezeti hatás.
• Majdnem kizárólag ipari országokban használható, mert a harmadik világban ritkán található kedvező hullámrendszer; A hullámenergia nagy tőkebefektetést és fejlett technológiai bázist igényel, amely a szegény országokban nincs.
• Hullámenergia vagy hullámok nem lehet pontosan megjósolni, mivel a hullámok az időjárási viszonyoktól függenek.
• Sok az eszközök említett továbbra is működési zavarok vannak és összetett technológiai dilemmákkal állnak szemben.
• A parti létesítmények a nagy vizuális hatás.
• Offshore létesítményekben nagyon komplexum a termelt energia szárazföldre továbbítására.
• A létesítményeknek meg kell ellenállnak a rendkívüli körülményeknek hosszú ideig.
• A hullámok nagy nyomatékkal és alacsony szögsebességgel rendelkeznek, amelyet alacsony nyomatékkal és nagy szögsebességgé kell átalakítani, és amelyet szinte minden gépnél használnak. Ennek a folyamatnak van egy nagyon alacsony teljesítmény, a jelenlegi technológiák felhasználásával.