Havbølger inneholder en stor mengde energi avledet fra vindene, slik at havoverflaten kan sees på som en stor vindenergisamler.
Videre Havet absorberer store mengder solenergi, som også bidrar til bevegelse av havstrømmer og bølger. Denne energien, akkumulert over lange avstander i form av bølger, kan brukes til å generere elektrisitet gjennom ulike teknologier, kjent sammen som bølgeenergi eller bølgeenergi.
Bølger er energibølger generert av vind- og solvarme, som overføres gjennom havoverflaten. Denne bevegelsen innebærer både en vertikal og horisontal forskyvning av vannmolekylene. Når vi observerer en bølges passasje, ser vi at vannet ikke beveger seg fremover, men heller beskriver vannmolekylene en sirkulær bane.
I en mild bølge beveger vannet nær overflaten seg ikke bare opp og ned, men også fremover ved toppen og bakover ved bunnen, slik at denne energien kan omdannes til elektrisitet. Vannmolekyler beskriver en sirkulær bevegelse: de stiger når toppen nærmer seg, beveger seg fremover med toppen, deretter ned når den passerer, og trekker seg tilbake i bølgedalen.
Disse energibølgene på overflaten av havet, det vil si bølger, kan reise tusenvis av kilometer og lagre store mengder energi, spesielt i regioner som Nord-Atlanteren, hvor sterk vind genererer bølger med et gjennomsnittlig energipotensial på opptil 10 kW per kvadratmeter havoverflate. Denne ressursen er enorm. når havets vidde er tatt i betraktning.
Utnytte bølgeenergi
Teknologien for å utnytte bølgeenergi begynte å bli studert på 1980-tallet og har utviklet seg betydelig siden den gang. Den fokuserer på å konvertere den vertikale og horisontale bevegelsen av bølger til vind eller elektrisk energi. Blant de mest levedyktige områder For implementering av denne teknologien finnes breddegrader mellom 40º og 60º, hvor vindene genererer en konstant bølge med gode egenskaper for bruk.
Slik sett er det utviklet flere pionerprosjekter i Europa og andre kystregioner, og fremhever eksempler som den som ble utviklet på Kanariøyene.
For tiden implementeres bølgeenergi i en rekke land, hvor gode resultater når det gjelder strømproduksjon. For eksempel:
- I USA, rundt 55 TWh årlig kommer fra bevegelse av bølger, som representerer 14 % av landets energiforbruk.
- I Europa, tallet er enda høyere, og når 280 TWh årlig.
Akkumulatorer til bølgeenergi på land
I enkelte områder hvor vind som f.eks passatvindene, kan et system av reservoarer installeres for å samle vannet som presses av bølgene. Disse demningene må heves, mellom 1,5 og 2 meter over havet, for å tillate bruk av konvensjonelle vannkraftturbiner ved å slippe vannet tilbake i havet.
Dette systemet er gjennomførbart i områder hvor tidevannet ikke nevneverdig forstyrrer driften av reservoaret. Videre, i områder med spesielt sterke bølger, kan det bygges betongblokker offshore som konsentrere energien til en bølgefront på et relativt lite område, noe som vil øke energipotensialet til systemet.
Bruk av bølgebevegelse
En av de mest kjente teknologiene for å dra nytte av bevegelsen av bølger er oscillerende vannsøyle (OWC). Dette systemet består av en struktur som omslutter en vannsøyle der lufttrykk genereres med bølgenes bevegelse oppover. Denne luften blir tvunget til å passere gjennom en turbin for å generere energi. Dette systemet fungerer også i depresjonsfaser når bølgen går ned, noe som tillater kontinuitet i elektrisk produksjon.
Et vellykket eksempel på dette feltet er Kaimei skip drevet av trykkluftturbiner, utviklet i fellesskap av den japanske regjeringen og Det internasjonale energibyrået.
Innovativt geni
Det finnes forskjellige enheter som konverterer bevegelsen av bølger til energi. Noen eksempler inkluderer:
- Cockerells flåte: et system med leddflåter som utnytter bølgebevegelsen for å drive hydrauliske pumper.
- Salters and: består av en serie ovale legemer som svinger med bølgene, som hver driver elektriske generatorer.
- Lancaster University Airbag: et gummirør som sammen med bølgene komprimerer luft for å flytte turbiner.
Ulike teknologiske løsninger fortsetter å utvikles for å dra nytte av bølgenes bevegelse oppover og nedover.
Fordeler og ulemper med bølgeenergi
Bølgeenergi gir store fordeler som:
- Fornybar og uuttømmelig: å utnytte en ressurs som alltid vil være tilstede i havene.
- Lav miljøpåvirkning, bortsett fra i visse tilfeller der landakkumuleringssystemer er implementert.
- Kan integreres i kystinfrastruktur allerede eksisterer.
Men det har også ulemper:
- Installasjoner på land eller nær land kan ha en sterk visuell og miljømessig påvirkning.
- Det er ikke forutsigbart akkurat, siden bølgene avhenger av værforholdene på den tiden.
- Systemer ansikt teknisk kompleksitet og driftsproblemer på grunn av de tøffe forholdene i det marine miljøet.
Kort sagt, bølgeenergi presenterer en stort potensiale og det gjøres kontinuerlige fremskritt for å overvinne utfordringene som fortsatt er tilstede i implementeringen i stor skala.