Viļņu enerģija vai viļņu enerģija

Okeāna viļņi satur lielu enerģijas daudzumu iegūti no vējiem, lai okeāna virsmu varētu uzskatīt par a milzīgs vēja enerģijas savācējs.

Turklāt, jūras absorbē milzīgu daudzumu saules enerģijas, kas arī veicina okeāna straumju un viļņu kustību.

Viļņi ir enerģijas viļņi ko, kā jau teicu, rada vēji un saules siltums, ko pārnes okeānu virsmas virsma un kas sastāv no ūdens molekulu vertikālas un horizontālas kustības.

Virszemes tuvumā esošais ūdens ne tikai pārvietojas no augšas uz leju, pārejot no cekula (tā ir tā augstākā daļa, parasti papildināta ar putām) un sinusu (viļņa zemākā daļa), bet, maigi uzbriestot, tas arī virzās uz priekšu pa viļņa virsotni un atpakaļ krūtīs.

Tāpēc atsevišķām molekulām ir aptuveni apļveida kustība, kas, tuvojoties cekulam, paceļas augšup, tad ar garozu virzās uz priekšu, uz leju, kad tā atpaliek, un uz viļņa aizmuguri.

Šie enerģijas viļņi uz jūras virsmas, viļņi, viņi var nobraukt miljoniem kilometru un dažās vietās, piemēram, Atlantijas okeāna ziemeļdaļā, uzkrātā enerģijas daudzums var sasniegt 10 KW par katru okeāna kvadrātmetru, kas ir milzīgs daudzums, ja ņem vērā okeāna virsmas lielumu.

Okeāna apgabali ar vislielāko enerģijas daudzumu viļņos uzkrātie reģioni atrodas ārpus 30º platuma un dienvidos, kad vējš ir visspēcīgākais.

Nākamajā attēlā jūs varat redzēt, kā viļņa augstums mainās atkarībā no jūras dibena atbilstoši tā pieejai zemei.

Viļņu enerģijas izmantošana

Šāda veida tehnoloģija sākotnēji tika izstrādāta un ieviesta 1980. gadsimta XNUMX. gados, un tās dēļ tā ir ļoti uztverta atjaunojamās īpašības un tās milzīgā dzīvotspēja ieviešana tuvākajā nākotnē.

Viļņu īpašību dēļ tā ieviešana kļūst vēl dzīvotspējīgāka starp 40 ° un 60 ° platuma grādiem.

Šī paša iemesla dēļ jau ilgu laiku tiek mēģināts pārveidot viļņu vertikālo un horizontālo kustību enerģijā, ko var izmantot cilvēki, parasti vēja enerģija, lai gan ir veikti arī projekti, lai to pārveidotu mehāniskā kustībā.

Šādiem mērķiem paredzētas ļoti dažādas ierīces, kuras var atrasties piekrastēs, atklātā jūrā vai iegremdēti okeānā.

Pašlaik šī enerģija ir ieviesta daudzās attīstītajās valstīs, tādējādi gūstot lielus ieguvumus minēto valstu ekonomikai, tas ir saistīts ar liels piegādātās enerģijas procentuālais daudzums attiecībā pret kopējo nepieciešamo enerģijas daudzumu gadā.

Piemēram:

• Amerikas Savienotajās Valstīs tiek lēsts, ka ap 55 TWh gadā tos aizstāj ar enerģijām no viļņu kustības. Šī vērtība ir 14% no kopējās enerģijas vērtības, ko valsts pieprasa gadā.
• Un Eiropa ir zināms, ka apkārt 280 TWh Tie nāk no enerģijām, ko rada viļņu kustība gadā.

Sauszemes viļņu enerģijas akumulatori

Vietās, kur tirdzniecības vēji (Šie vēji salīdzinoši pastāvīgi pūš vasarā, ziemeļu puslodē un mazāk ziemā. Tie cirkulē starp tropiem no 30-35º platuma līdz ekvatoram. Tie ir vērsti no augsta subtropu spiediena uz zemu ekvatoriālo spiedienu.) Nodrošina nepārtrauktu kustība uz viļņiem, jūs varat uzbūvēt rezervuāru ar slīpu sienu betona, kas vērsts pret okeānu, pa kuru viļņi var slīdēt, lai uzkrātos rezervuārā, kas atrodas starp 1,5 un 2 metriem virs jūras līmeņa.

Šo ūdeni varēja turbīnēt, ļaujot tam atgriezties jūrā, ražot elektrību.

Plūdmaiņu pieaugums un kritums dažās vietās, kur šī tehnoloģija būtu piemērojama, ir ļoti maza, tāpēc tas neradīs traucējumus.

Piekrastes rajonos, kur viļņiem ir daudz uzkrāta jauda, ​​viļņus var vadīt atklātā jūrā pietauvoti betona bloki, kas var koncentrēt gandrīz visu 10 kilometru plata viļņu frontes enerģiju nelielā 400 metru platā apgabalā.

Šajā gadījumā viļņu augstums, virzoties uz krastu, būtu no 15 līdz 30 metriem, tāpēc ūdens varētu viegli uzkrāties rezervuārā, kas atrodas noteiktā augstumā.

Izlaižot šo ūdeni okeānā, elektrību varētu ražot, izmantojot parastās hidroelektriskās iekārtas.

Viļņu kustības izmantošana

Ir dažādas šāda veida ierīces.

Nākamajā attēlā jūs varat redzēt praktiski izmantotu attēlu, kas ir devis diezgan apmierinošus rezultātus.

Tā ir viļņu enerģijas izmantošanas sistēma, kuras darbība ir diezgan vienkārša un sastāv no šādām darbībām:

• Vilnis iet uz augšu veido gaisa spiedienu slēgtās struktūras iekšpusē. Tieši tāpat kā tad, ja mēs nospiežam šļirci.
• Vārsti "piespiež" gaisu iziet cauri turbīnai tā, ka tā pagriežas un pārvieto ģeneratoru, ražojot elektrisko enerģiju.
• Kad vilnis iet uz leju, tas rada depresija gaisā.
• Vārsti atkal "piespiež" gaisu iziet cauri turbīnai tajā pašā virzienā kā iepriekšējā gadījumā, ar kuru turbīna atjauno rotāciju, pārvieto ģeneratoru un turpina ražot elektrību.

Šis pats princips tika piemērots arī Kaimei kuģis darbina saspiesta gaisa turbīna, kopīgs Japānas valdības un Starptautiskās enerģētikas aģentūras projekts.

Šī projekta rezultāti bija ļoti produktīvi, lai gan tā izmantošana nav kļuvusi plaši izplatīta.

Tā pati tehnoloģija nesen tika izmantota, taču tiek izmantota lieli peldoši betona bloki, projektā, kas būvēts Skotijā.

Ir arī citas ierīces, kas arī pārveidot kustību uz augšu un uz leju viļņa elektrības ražošanai, piemēram:

Cockerell plosts

Šī ierīce sastāv no šarnīra plosta, kas izliekas līdz ar viļņu pāreju, tādējādi izmantojot kustības priekšrocības, lai darbinātu hidraulisko sūkni.

Saltes pīler

Vēl viena labāk zināma ir Saltera pīle, kas sastāv no nepārtrauktas ovālas formas ķermeņu sērijas, kas kustas pārmaiņus uz priekšu un atpakaļ, kad viļņi tos “piesit”.

Lankastes universitātes drošības spilvensr

Gaisa spilvens sastāv no 180 metrus garas pastiprinātas gumijas nodalījuma caurules. Viļņiem paceļoties un krītot, somas nodalījumos tiek ievilkts gaiss, lai darbinātu turbīnu.

Bristoles universitātes cilindrs

Šim cilindram ir līdzīga konfigurācija kā mucai, kas novietota uz sāniem un kas peld tieši zem virsmas. Muca griežas līdz ar viļņu kustību, velkot ķēdes, kas savienotas ar hidrauliskajiem sūkņiem, kas atrodas jūras gultnē.

Tieša viļņu kustības izmantošana

Ir pārbaudīti citas sistēmas, lai tieši izmantotu viļņu kustību uz augšu un uz leju.

Viens no viņiem, pamatojoties uz delfīnu un vaļu pārvietošanos, to var redzēt šajā diagrammā.

Darbības princips ir ļoti vienkāršs un sastāv no šādiem elementiem:

• Kad vilnis paceļas un nospiež spuru, kas var pārvietoties starp 10 un 15º.
• Pēc tam spura sasniedz ceļojuma beigas, un vilnis turpina pieaugt, šeit ir viļņa virzība uz augšu, ko spura pārveido par virzienu atpakaļ.
• Vēlāk, kad vilnis iet uz leju, tas pārvieto spuru uz leju, un notiek tā pati parādība kā iepriekšējā gadījumā.

Ja laivā ir šāda veida sistēmas, to virza viļņu ietekme, neiztērējot vismazāko enerģijas daudzumu.

Šīs sistēmas eksperimentālie testi ir bijuši apmierinoši, lai gan tāpat kā iepriekšējā gadījumā arī tās izmantošana nav vispārināta.

Viļņu enerģijas priekšrocības un trūkumi

Viļņu enerģijai ir lielas priekšrocības kā:

• Tas ir avots atjaunojamā enerģija un neizsmeļams cilvēka mērogā.
• Tā ietekme uz vidi praktiski nav, ja mēs izņemot sistēmas viļņu enerģijas uzkrāšanai uz sauszemes.
• Daudzi piekrastes objekti var būt iekļauti ostu kompleksos vai cita veida.

Saskaroties ar šīm priekšrocībām Daži trūkumi, daži svarīgāki ir:

• Uzkrāšanas sistēmas viļņu enerģija uz sauszemes var būt spēcīga ietekme uz vidi
• Ir gandrīz izmantojams tikai rūpnieciski attīstītajās valstīs, jo labvēlīgais viļņu režīms reti sastopams trešajā pasaulē; Viļņu enerģijai nepieciešami lieli kapitālieguldījumi un augsti attīstīta tehnoloģiskā bāze, kuras nabadzīgajām valstīm nav.
• Viļņu enerģija vai viļņi precīzi nevar paredzēt, jo viļņi ir atkarīgi no laika apstākļiem.
• Daudzi no tiem ierīces minēts viņiem joprojām ir darbības traucējumi un viņi saskaras ar sarežģītām tehnoloģiskām dilemmām.
• Piekrastes objektiem ir a lieliska vizuālā ietekme.
• Ārzonas objektos tas ir ļoti lai pārnestu saražoto enerģiju uz cietzemi.
• Telpām ir izturēt ļoti ekstrēmus apstākļus uz ilgu laiku.
• Viļņiem ir liels griezes moments un mazs leņķa ātrums, kas jāpārveido par mazu griezes momentu un lielu leņķa ātrumu, ko izmanto gandrīz visās mašīnās. Šim procesam ir ļoti zems sniegums, izmantojot pašreizējās tehnoloģijas.