אנרגיית גל או אנרגיית גל

גלי האוקיאנוס מכילים כמות גדולה של אנרגיה נגזר מהרוחות, כך שניתן לראות את פני האוקיאנוס כ- אספן עצום של אנרגיית רוח.

יתר על כן, הימים סופגים כמויות אדירות של אנרגיה סולארית, התורם גם לתנועת זרמי הים והגלים.

גלים הם גלי אנרגיה נוצר, כפי שכבר אמרתי, על ידי רוחות וחום שמש, המועברים על ידי פני השטח של האוקיאנוסים ואשר מורכבים מתנועה אנכית ואופקית של מולקולות המים.

המים הסמוכים לפני השטח לא רק נעים מלמעלה למטה, עם מעבר הפסגה (זהו החלק הגבוה ביותר שלה, בדרך כלל עם קצף) והסינוס (החלק הנמוך ביותר של הגל), אלא, בהתנפחות עדינה, הוא גם נע קדימה על פסגת הגל ואחורה בחיק.

לכן למולקולות בודדות יש תנועה מעגלית בערך, ועולה ככל שהסמל מתקרב, ואז קדימה עם הסמל, מטה כשהוא מאחור, ואחור בתוך הגל.

גלי האנרגיה האלה על פני הים, גלים, הם יכולים לנסוע מיליוני קילומטרים ובמקומות מסוימים, כמו צפון האוקיינוס ​​האטלנטי, כמות האנרגיה המאוחסנת יכולה להגיע ל -10 קילוואט לכל מטר מרובע של אוקיינוס, המייצג כמות עצומה אם לוקחים בחשבון את גודל פני הים.

אזורי האוקיאנוס עם כמות האנרגיה הגבוהה ביותר המצטברים בגלים הם האזורים שמעבר ל קו רוחב 30 מעלות ודרום, כשהרוחות חזקות ביותר.

בתמונה הבאה ניתן לראות כיצד גובה הגל משתנה בהתאם לקרקעית הים בהתאם לגישתו ליבשה.

רתימת אנרגיית גל

תחילה עבדו על טכנולוגיה מסוג זה והוטמעה בשנות השמונים וזכתה לקבלת פנים נהדרת בגלל שלה מאפיינים מתחדשים, וכדאיותם העצומה יישום בעתיד הקרוב.

יישומו הופך גם ליותר קיימא בין קו רוחב 40 ° ל 60 ° בגלל מאפייני הגלים.

מאותה סיבה, נעשה במשך זמן רב להמיר את התנועה האנכית והאופקית של גלים לאנרגיה שיכולה לשמש את בני האדם, בדרך כלל אנרגיית רוח, אם כי בוצעו גם פרויקטים להמיר אותה לתנועה מכנית.

ישנם מגוון רחב של מכשירים המיועדים למטרות כאלה, אותם ניתן למקם החופים, בים הפתוח או שקועים באוקיינוס.

נכון לעכשיו, אנרגיה זו יושמה ברבות מהמדינות המפותחות ובכך השיגה יתרונות גדולים לכלכלות המדינות האמורות, זאת בשל אחוז גבוה של אנרגיה המסופקת ביחס לסך האנרגיה הנדרש בשנה.

לדוגמה:

• בארה"ב ההערכה היא כי בסביבות 55 TWh בשנה הם מוחלפים באנרגיות מתנועת הגלים. ערך זה הוא 14% מערך האנרגיה הכולל שהמדינה דורשת בשנה.
• ובתוך אירופה ידוע שסביב 280 TWh הם באים מאנרגיות שנוצרות מתנועת הגלים בשנה.

מצברי אנרגיית גל יבשתיים

באזורים בהם רוחות סחר (רוחות אלה נושבות באופן קבוע יחסית בקיץ, בחצי הכדור הצפוני ופחות בחורף. הן מסתובבות בין הטרופיים, מקו רוחב 30-35 מעלות לכיוון קו המשווה. הן מכוונות מהלחצים הסובטרופיים הגבוהים, לכיוון הלחצים המשווים הנמוכים.) תנועה אל הגלים, אתה יכול לבנות מאגר עם קיר משופע בטון הפונה לאוקיאנוס ועליו הגלים יכולים להחליק ולהצטבר במאגר שנמצא בין 1,5 ל -2 מטר מעל פני הים.

מים אלה יכולים להיות טורביניים, מה שמאפשר להם לחזור לים, לייצר חשמל.

העלייה והנפילה של הגאות והשפל, באזורים מסוימים שבהם הטכנולוגיה הזו תהיה ישימה, הם קטנים מאוד, כך שהיא לא תייצר שום הפרעה.

באזורי חוף שבהם יש לגברים כוח מצטבר רב, הגלים יכולים להיות מונחים על ידי גושי בטון העגונים בים הפתוח, אשר יכולים לרכז כמעט את כל האנרגיה של חזית גל ברוחב 10 קילומטר בשטח קטן ברוחב 400 מטר.

הגלים במקרה זה יהיו בגובה 15 עד 30 מטר כאשר הם נעים לכיוון החוף, כך שהמים יכולים להצטבר בקלות במאגר הממוקם בגובה מסוים.

על ידי שחרור מים אלו לאוקיאנוס ניתן לייצר חשמל באמצעות ציוד הידרואלקטרי קונבנציונאלי.

שימוש בתנועת גל

ישנם מכשירים שונים מסוג זה.

בתמונה הבאה ניתן לראות תמונה שהייתה בשימוש מעשי ונתנה תוצאות מספקות למדי.

זוהי מערכת לרתום אנרגיית גלים שפעולתה פשוטה למדי ומורכבת מהבאים:

• הגל עולה בונה לחץ אוויר בתוך המבנה הסגור. בדיוק אותו דבר כאילו אנו לוחצים על מזרק.
• השסתומים "מכריחים" את האוויר לעבור דרך הטורבינה כך שהוא מסובב ומניע את הגנרטור, ומייצר אנרגיה חשמלית.
• כשהגל יורד הוא מייצר דיכאון באוויר.
• השסתומים שוב "מכריחים" את האוויר לעבור דרך הטורבינה באותו כיוון כמו במקרה הקודם, איתו הטורבינה חוזרת על סיבובה, מניעה את הגנרטור וממשיכה לייצר חשמל.

אותו עיקרון יושם ב ספינת קיימיי מופעל על ידי טורבינת אוויר דחוסה, פרויקט משותף של ממשלת יפן וסוכנות האנרגיה הבינלאומית.

תוצאות פרויקט זה היו פרודוקטיביות מאוד, אם כי השימוש בו לא נפוץ.

באותה הטכנולוגיה הוחל לאחרונה, אך נעשה בו שימוש גושי בטון צפים גדולים, בפרויקט שנבנה בסקוטלנד.

ישנם מכשירים אחרים שגם להמיר תנועה כלפי מעלה ומטה של הגל לייצר חשמל כגון:

הרפסודה של קוקרל

מכשיר זה מורכב מרפסודה מפרקית המתכופפת עם מעבר הגלים ובכך מנצלת את התנועה להנעת משאבה הידראולית.

הברווז של סלטr

ידוע יותר ידוע הוא ברווז הסלטר, המורכב מסדרה רציפה של גופים בצורת אליפסה הנעים לסירוגין קדימה ואחורה, כאשר הם "מוקפים" על ידי הגלים.

כרית האוויר של אוניברסיטת לנקסטהr

כרית האוויר מורכבת מצינור תא גומי מחוזק באורך 180 מטר. כאשר הגלים עולים ונופלים, נשאב אוויר לתאי השקית כדי להניע טורבינה.

צילינדר אוניברסיטת בריסטול

לצילינדר זה תצורה דומה לזו של חבית המוצבת על צדה ומרחפת מתחת לפני השטח. הקנה מסתובב עם תנועת הגלים, מושך שרשראות המחוברות למשאבות הידראוליות הממוקמות על קרקעית הים.

שימוש ישיר בתנועת גל

נבדקו מערכות אחרות כדי לנצל ישירות את התנועה כלפי מעלה ומטה של ​​הגלים.

אחד מהם, מבוסס על תנועה של דולפינים ולווייתניםאתה יכול לראות את זה בתרשים זה.

עקרון הפעולה פשוט מאוד ומורכב מהבאים הבאים:

• כאשר הגל עולה ודוחף סנפיר, שיכול לנוע בין 10 ל 15 מעלות.
• לאחר מכן, הסנפיר מגיע לסוף נסיעתו והגל ממשיך לעלות, הנה יש דחיפה כלפי מעלה על ידי הגל שהסנפיר הופך לדחיפה לאחור.
• מאוחר יותר, כאשר הגל יורד, הוא מזיז את הסנפיר כלפי מטה ואותה תופעה מתרחשת כמו במקרה הקודם.

אם לסירה יש מערכות מסוג זה, היא מונעת על ידי השפעת הגלים מבלי לצרוך מעט אנרגיה.

המבחנים הניסיוניים של מערכת זו היו מספקים, אם כי כמו במקרה הקודם, גם השימוש בה לא הוכלל.

יתרונות וחסרונות של אנרגיית הגל

לאנרגיית הגל יש יתרונות גדולים כמו:

• זה מקור ל אנרגיה מתחדשת ובלתי נדלה בקנה מידה אנושי.
• ההשפעה הסביבתית שלה היא כמעט אפסיתאם אנו למעט מערכות לצבירת אנרגיית גל ביבשה.
• מתקני חוף רבים יכולים להיות שולב במתחמי נמל או מסוג אחר.

מול היתרונות הללו שיש לה כמה חסרונות, חלקם חשובים יותר הם:

• מערכות הצטברות אנרגיית גל ביבשה יכולה להיות חזקה השפעה על הסביבה.
• זה כמעט ניתן לשימוש אך ורק במדינות מתועשות, מכיוון שמשטר גל חיובי נמצא לעתים רחוקות בעולם השלישי; אנרגיית גל דורשת השקעה הונית גבוהה ובסיס טכנולוגי מפותח שאין למדינות עניות.
• אנרגיית גל או גלים לא ניתן לחזות בדיוק, מכיוון שהגלים תלויים בתנאי מזג האוויר.
• רבים את המכשירים מוּזְכָּר עדיין יש להם תקלות והם עומדים בפני דילמות טכנולוגיות מורכבות.
• למתקני החוף יש השפעה חזותית רבה.
• במתקנים ימיים זה מאוד מורכב להעברת האנרגיה המיוצרת ליבשת.
• המתקנים חייבים לעמוד בתנאים קיצוניים מאוד לפרקי זמן ארוכים.
• הגלים הם בעלי מומנט גבוה ומהירות זוויתית נמוכה, אותם יש להפוך למומנט נמוך ומהירות זוויתית גבוהה, המשמשים כמעט בכל המכונות. לתהליך זה יש ביצועים נמוכים מאוד, תוך שימוש בטכנולוגיות עדכניות.