Oceaangolven bevatten een grote hoeveelheid energie afgeleid van de wind, zodat het oceaanoppervlak kan worden gezien als een enorme windenergiecollector.
Bovendien De zeeën absorberen grote hoeveelheden zonne-energie, wat ook bijdraagt aan de beweging van oceaanstromingen en golven. Deze energie, die over lange afstanden wordt verzameld in de vorm van golven, kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken via verschillende technologieën, samen bekend als golfenergie of golfenergie.
Golven zijn golven van energie gegenereerd door wind- en zonnewarmte, die via het oceaanoppervlak wordt overgedragen. Deze beweging omvat zowel een verticale als horizontale verplaatsing van de watermoleculen. Wanneer we de passage van een golf observeren, zien we dat het water niet vooruit beweegt, maar dat de watermoleculen een cirkelvormige baan beschrijven.
In een zachte golf beweegt het water aan het oppervlak niet alleen op en neer, maar ook naar voren op de top en naar achteren bij de trog, waardoor deze energie kan worden omgezet in elektriciteit. Watermoleculen beschrijven een cirkelvormige beweging: ze stijgen wanneer de top nadert, gaan vooruit met de top, dan naar beneden als deze passeert, en trekken zich terug in het dal van de golf.
Deze energiegolven op het zeeoppervlak, dat wil zeggen golven, Ze kunnen duizenden kilometers afleggen en grote hoeveelheden energie opslaan, vooral in regio's zoals de Noord-Atlantische Oceaan, waar sterke wind golven genereert met een gemiddeld energiepotentieel tot 10 kW per vierkante meter oceaanoppervlak. Deze hulpbron is enorm. wanneer rekening wordt gehouden met de uitgestrektheid van de oceanen.
Golfenergie benutten
De technologie om golfenergie te benutten werd in de jaren tachtig bestudeerd en heeft sindsdien aanzienlijke vooruitgang geboekt. Het richt zich op het omzetten van de verticale en horizontale beweging van golven in wind- of elektrische energie. Onder de meest levensvatbare gebieden Voor de implementatie van deze technologie worden breedtegraden tussen 40º en 60º gevonden, waar de wind een constante golf genereert met goede gebruikseigenschappen.
In die zin zijn er verschillende ontwikkeld baanbrekende projecten in Europa en andere kustgebieden, waarbij voorbeelden worden belicht zoals die op de Canarische Eilanden.
Momenteel wordt golfenergie in tal van landen geïmplementeerd uitstekende resultaten op het gebied van de elektriciteitsproductie. Bijvoorbeeld:
- In USJaarlijks komt ongeveer 55 TWh uit de beweging van golven, wat 14% van het energieverbruik van het land vertegenwoordigt.
- In Europaligt het cijfer zelfs nog hoger, namelijk 280 TWh per jaar.
Accumulatoren van golfenergie op het land
In sommige gebieden waar de wind zoals passaatwindenkan een systeem van reservoirs worden geïnstalleerd om het door de golven voortgestuwde water op te vangen. Deze dammen moeten worden verhoogd, tussen 1,5 en 2 meter boven zeeniveau, om het gebruik van conventionele hydro-elektrische turbines mogelijk te maken door het water terug in de oceaan te lozen.
Dit systeem is haalbaar in gebieden waar de getijden de werking van het reservoir niet significant verstoren. Bovendien kunnen in gebieden met bijzonder sterke golven offshore betonblokken worden gebouwd de energie van een golffront concentreren in een relatief klein gebied, wat het energiepotentieel van het systeem zou vergroten.
Gebruik van golfbeweging
Een van de bekendste technologieën om te profiteren van de beweging van golven is de oscillerende waterkolom (OWC). Dit systeem bestaat uit een structuur die een waterkolom omsluit waarin luchtdruk wordt gegenereerd door de opwaartse beweging van de golven. Deze lucht wordt gedwongen door een turbine te gaan om energie op te wekken. Dit systeem werkt ook in depressiefasen wanneer de golf daalt, waardoor continuïteit in de elektriciteitsproductie mogelijk is.
Een succesvol voorbeeld op dit gebied is de Kaimei-schip aangedreven door persluchtturbines, gezamenlijk ontwikkeld door de Japanse overheid en het Internationale Energieagentschap.
Innovatief genie
Er zijn verschillende apparaten die de beweging van golven omzetten in energie. Enkele voorbeelden zijn:
- Cockerell's vlot: een systeem van gelede vlotten die profiteren van de beweging van golven om hydraulische pompen aan te drijven.
- Salters Eend: bestaat uit een reeks ovale lichamen die oscilleren met de golven en die elk elektrische generatoren aandrijven.
- De Lancaster University-airbag: een rubberen buis die, met de golven, lucht comprimeert om turbines in beweging te brengen.
Er worden nog steeds verschillende technologische oplossingen ontwikkeld om te profiteren van de opwaartse en neerwaartse beweging van golven.
Voordelen en nadelen van golfenergie
Golfenergie biedt grote voordelen zoals:
- Hernieuwbaar en onuitputtelijk: profiteren van een hulpbron die altijd in de oceanen aanwezig zal zijn.
- Lage impact op het milieu, behalve in bepaalde gevallen waarin landaccumulatiesystemen worden geïmplementeerd.
- Kan worden geïntegreerd in kustinfrastructuur al bestaand.
Maar het heeft ook nadelen:
- Installaties op het land of vlakbij de kust kunnen een sterke impact hebben visuele en ecologische impact.
- Het is niet voorspelbaar nauwkeurig, omdat de golven afhankelijk zijn van de weersomstandigheden op dat moment.
- Systemen gezicht technische complexiteit en operationele problemen als gevolg van de barre omstandigheden van het mariene milieu.
Kortom, golfenergie presenteert een groot potentieel en er wordt voortdurend vooruitgang geboekt bij het overwinnen van de uitdagingen die nog steeds aanwezig zijn bij de grootschalige implementatie ervan.