Energia delle onde o energia delle onde

Energia delle onde

Le onde dell'oceano contengono una grande quantità di energia derivato dai venti, in modo che la superficie dell'oceano possa essere vista come a immenso raccoglitore di energia eolica.

Inoltre, i mari assorbono enormi quantità di energia solare, che contribuisce anche al movimento delle correnti e delle onde oceaniche.

Le onde sono onde di energia generato, come ho già detto, dai venti e dal calore solare, che vengono trasmessi dalla superficie della superficie degli oceani e che consiste in un movimento verticale e orizzontale delle molecole d'acqua.

L'acqua vicino alla superficie non solo si muove dall'alto verso il basso, con il passaggio della cresta (è la sua parte più alta, solitamente ricoperta di schiuma) e del seno (la parte più bassa dell'onda), ma, in un leggero moto ondoso, si muove anche in avanti sulla cresta dell'onda e all'indietro nel seno.

Le singole molecole hanno quindi un movimento approssimativamente circolare, che sale quando la cresta si avvicina, quindi in avanti con la cresta, verso il basso quando resta indietro e all'indietro all'interno dell'onda.

Queste onde di energia sulla superficie dei mari, onde, possono percorrere milioni di chilometri e in alcuni luoghi, come il Nord Atlantico, la quantità di energia immagazzinata può raggiungere i 10 KW per ogni metro quadrato di oceano, che rappresenta una quantità enorme se si tiene conto delle dimensioni della superficie dell'oceano.

Le aree dell'oceano con la più alta quantità di energia accumulate nelle onde sono quelle regioni al di là del 30º di latitudine e sud, quando i venti sono più forti.

Nell'immagine seguente potete vedere come varia l'altezza di un'onda a seconda del fondale marino in base al suo avvicinamento alla terra.

l'ampiezza cambia le onde

Sfruttare l'energia delle onde

Questo tipo di tecnologia è stato inizialmente lavorato e implementato negli anni '1980, e ha avuto una grande accoglienza, grazie alla sua caratteristiche rinnovabili e la sua enorme redditività implementazione nel prossimo futuro.

La sua implementazione diventa anche ancora più praticabile tra le latitudini 40 ° e 60 ° a causa delle caratteristiche delle onde.

Per questo stesso motivo si cerca da tempo di convertire il movimento verticale e orizzontale delle onde in energia utilizzabile dall'uomo, generalmente energia eolica, sebbene siano stati realizzati progetti anche per convertirlo in movimento meccanico.

Progetto energia delle onde

Progetto pionieristico nelle Isole Canarie

Esiste un'ampia varietà di dispositivi progettati per tali scopi, che possono essere posizionati in le coste, in alto mare o sommerse nell'oceano.

Attualmente questa energia è stata implementata in molti dei paesi sviluppati, ottenendo così grandi benefici per le economie di detti paesi, ciò è dovuto al alta percentuale di energia fornita rispetto all'energia totale richiesta annualmente.

Ad esempio:

  • Negli Stati Uniti si stima che intorno 55 TWh all'anno vengono sostituite da energie derivanti dal movimento delle onde. Questo valore è il 14% del valore energetico totale che il paese richiede all'anno.
  • E in Europa si sa che in giro 280 TWh Provengono da energie generate dal movimento delle onde durante l'anno.

Accumulatori di energia del moto ondoso onshore

Nelle aree in cui Alisei (Questi venti soffiano relativamente costantemente in estate, nell'emisfero settentrionale e meno in inverno. Circolano tra i tropici, da 30-35º di latitudine verso l'equatore. Sono diretti dalle alte pressioni subtropicali, verso le basse pressioni equatoriali). movimento alle onde, puoi costruire un serbatoio con un muro in pendenza di cemento rivolto verso l'oceano, sul quale le onde possono scivolare per accumularsi nel bacino idrico situato tra 1,5 e 2 metri sul livello del mare.

Quest'acqua potrebbe essere turbinata, permettendole di tornare al mare, per produrre elettricità.

L'aumento e il calo delle maree, in alcune aree in cui questa tecnologia sarebbe applicabile, sono molto piccoli, quindi non produrrà alcuna interferenza.

Nelle zone costiere dove le onde hanno molta potenza accumulata, le onde possono essere guidate da blocchi di cemento ormeggiati in mare aperto, che possono concentrare quasi tutta l'energia di un fronte d'onda largo 10 chilometri in una piccola area larga 400 metri.

Le onde in questo caso avrebbero un'altezza dai 15 ai 30 metri quando si spostano verso la costa, quindi l'acqua potrebbe facilmente accumularsi in un serbatoio situato ad una certa altezza.

Rilasciando questa acqua nell'oceano, l'elettricità potrebbe essere prodotta utilizzando apparecchiature idroelettriche convenzionali.

Uso del moto ondoso

Esistono vari dispositivi di questo tipo.

Nell'immagine seguente se ne può vedere uno che è stato praticamente utilizzato e che ha dato risultati abbastanza soddisfacenti.

pressione delle onde e depressioneÈ un sistema per imbrigliare l'energia del moto ondoso il cui funzionamento è abbastanza semplice e si compone di:

  • L'onda che sale costruisce la pressione dell'aria all'interno della struttura chiusa. Esattamente come se premessimo una siringa.
  • Le valvole "costringono" l'aria a passare attraverso la turbina in modo che giri e muova il generatore, producendo energia elettrica.
  • Quando l'onda scende, produce depressione nell'aria.
  • Le valvole di nuovo "costringono" l'aria a passare attraverso la turbina nella stessa direzione del caso precedente, con cui la turbina riprende la sua rotazione, muove il generatore e continua a produrre elettricità.

Questo stesso principio è stato applicato nel Nave Kaimei alimentato da una turbina ad aria compressa, un progetto congiunto del governo giapponese e dell'Agenzia internazionale per l'energia.

I risultati di questo progetto sono stati molto produttivi, anche se il suo utilizzo non è diventato molto diffuso.

La stessa tecnologia è stata recentemente applicata, ma utilizzando blocchi di cemento galleggianti di grandi dimensioni, in un progetto realizzato in Scozia.

Ci sono anche altri dispositivi che convertire il movimento verso l'alto e verso il basso dell'onda per produrre elettricità come:

La zattera Cockerell

Questo dispositivo è costituito da una zattera articolata che si piega al passaggio delle onde, sfruttando così il movimento per azionare una pompa idraulica.

onde di energia della zattera

L'anatra di Salter

Un'altra più nota è l'anatra Salter, che è costituita da una serie continua di corpi di forma ovale che si muovono alternativamente avanti e indietro, quando “sferzati” dalle onde.

moto ondoso

L'airbag della Lancaste Universityr

L'airbag è costituito da un tubo del compartimento in gomma rinforzato lungo 180 metri. Quando le onde si alzano e si abbassano, l'aria viene aspirata negli scomparti della borsa per azionare una turbina.

Il cilindro dell'Università di Bristol

Questo cilindro ha una configurazione simile a quella di una canna posta su un fianco che galleggia immediatamente sotto la superficie. La canna ruota con il movimento delle onde, tirando catene collegate a pompe idrauliche poste sul fondo del mare.

Uso diretto del moto ondoso

Sono stati testati altri sistemi per utilizzare direttamente il moto ascendente e discendente delle onde.

Uno di loro, basato sul movimento di delfini e balene, puoi vederlo in questo diagramma.

simulazione di delfini

Il principio di funzionamento è molto semplice e si compone di quanto segue:

  • Quando l'onda si alza e spinge una pinna, che può spostarsi tra 10 e 15º.
  • Successivamente, la pinna raggiunge la sua fine della corsa e l'onda continua a salire, qui c'è una spinta verso l'alto dell'onda che la pinna trasforma in una spinta all'indietro.
  • Successivamente, quando l'onda scende, sposta la pinna verso il basso e si verifica lo stesso fenomeno del caso precedente.

Se la barca ha sistemi di questo tipo, viene spinta dall'effetto delle onde senza consumare la minima quantità di energia.

Le prove sperimentali di questo sistema sono state soddisfacenti, anche se, come nel caso precedente, neppure il suo utilizzo è stato generalizzato.

Vantaggi e svantaggi dell'energia delle onde

L'energia delle onde ha grandi vantaggi come:

  • È una fonte di energie rinnovabili e inesauribile a misura d'uomo.
  • Il suo impatto ambientale è praticamente nullo, se escludiamo i sistemi per accumulare l'energia delle onde sulla terraferma.
  • Molte strutture costiere possono essere incorporato nei complessi portuali o altro tipo.

Di fronte a questi vantaggi ha Alcuni svantaggi, alcuni più importanti sono:

  • Sistemi di accumulo l'energia delle onde sulla terra può avere un forte impatto ambientale.
  • È quasi utilizzabile esclusivamente nei paesi industrializzati, perché un regime ondoso favorevole si trova raramente nel Terzo Mondo; L'energia del moto ondoso richiede investimenti di capitali elevati e una base tecnologica altamente sviluppata che i paesi poveri non hanno.
  • Energia delle onde o onde non può essere previsto esattamente, poiché le onde dipendono dalle condizioni meteorologiche.
  • Molti di i dispositivi menzionato hanno ancora malfunzionamenti e si trovano ad affrontare complessi dilemmi tecnologici.
  • Le strutture costiere hanno a grande impatto visivo.
  • Nelle strutture offshore è molto complesso per trasmettere l'energia prodotta alla terraferma.
  • Le strutture devono resistere a condizioni molto estreme per lunghi periodi di tempo.
  • Le onde hanno una coppia elevata e una bassa velocità angolare, che devono essere trasformate in una coppia bassa e una velocità angolare elevata, utilizzate in quasi tutte le macchine. Questo processo ha un'estensione prestazioni molto basse, utilizzando le tecnologie attuali.

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