Energia valurilor sau energia valurilor

Valurile oceanice conțin o cantitate mare de energie derivat din vânturi, astfel încât suprafața oceanului poate fi văzută ca o imens colector de energie eoliană.

În plus, mările absorb cantități uriașe de energie solară, care contribuie și la mișcarea curenților și valurilor oceanice.

Valurile sunt valuri de energie generat, așa cum am spus deja, de vânturi și căldura solară, care sunt transmise de suprafața suprafeței oceanelor și care constă dintr-o mișcare verticală și orizontală a moleculelor de apă.

Apa din apropierea suprafeței nu numai că se mișcă de sus în jos, cu trecerea creastei (este partea sa cea mai înaltă, de obicei acoperită cu spumă) și a sinusului (partea inferioară a valului), dar, într-o umflare ușoară, de asemenea, se mișcă înainte pe creasta valului și înapoi în sân.

Prin urmare, moleculele individuale au o mișcare aproximativ circulară, crescând atunci când creasta se apropie, apoi înainte cu creasta, în jos când rămâne în urmă și înapoi în interiorul valului.

Aceste valuri de energie de pe suprafața mărilor, valuri, pot parcurge milioane de kilometri și în unele locuri, cum ar fi Atlanticul de Nord, cantitatea de energie stocată poate ajunge la 10 KW pentru fiecare metru pătrat de ocean, ceea ce reprezintă o cantitate uriașă dacă luați în considerare dimensiunea suprafeței oceanului.

Zonele oceanului cu cea mai mare cantitate de energie acumulate în valuri sunt acele regiuni de dincolo de 30 ° latitudine și sud, când vânturile sunt mai puternice.

În imaginea următoare puteți vedea cum variază înălțimea unui val în funcție de fundul mării în funcție de apropierea sa de uscat.

Valorificarea energiei valurilor

Acest tip de tehnologie a fost inițial lucrat și implementat în anii 1980 și a avut o primire excelentă, datorită acestuia caracteristicile regenerabile și viabilitatea sa enormă implementarea în viitorul apropiat.

Implementarea sa devine și mai viabilă între latitudinile 40 ° și 60 ° datorită caracteristicilor valurilor.

Din același motiv, de mult timp s-a încercat transformarea mișcării verticale și orizontale a undelor în energie care poate fi utilizată de oameni, în general energie eoliană, deși s-au realizat și proiecte de transformare a acesteia în mișcare mecanică.

Există o mare varietate de dispozitive concepute pentru astfel de scopuri, care pot fi localizate în coastele, în largul mării sau scufundate în ocean.

În prezent, această energie a fost pusă în aplicare în multe dintre țările dezvoltate, obținând astfel beneficii mari pentru economiile țărilor menționate, acest lucru se datorează procent ridicat de energie furnizată în raport cu energia totală necesară pe an.

De exemplu:

• În Statele Unite se estimează că în jur 55 TWh pe an sunt înlocuite de energii din mișcarea undelor. Această valoare reprezintă 14% din valoarea totală a energiei pe care țara o solicită pe an.
• Și în Europa se știe că în jur 280 TWh Ele provin din energiile generate de mișcarea undelor în an.

Acumulatori de energie pe valuri terestre

În zonele în care vânturile alizee (Aceste vânturi suflă relativ constant vara, emisfera nordică și mai puțin iarna. Circulează între tropice, de la 30-35 ° latitudine spre ecuator. Sunt direcționate de la presiunile subtropicale ridicate, spre presiunile ecuatoriale scăzute.) mișcare către valuri, puteți construiți un rezervor cu un perete înclinat de beton orientat spre ocean, pe care valurile pot aluneca pentru a se acumula în rezervorul situat între 1,5 și 2 metri deasupra nivelului mării.

Această apă ar putea fi turbinată, permițându-i să se întoarcă la mare, pentru a produce electricitate.

Creșterea și scăderea mareelor, în unele zone în care ar fi aplicabilă această tehnologie, sunt foarte mici, deci nu va produce nicio interferență.

În zonele de coastă unde valurile au multă putere acumulată, valurile pot fi ghidate de blocuri de beton ancorate în larg, care pot concentrați aproape toată energia unui front de undă de 10 kilometri lățime într-o zonă mică de 400 de metri lățime.

În acest caz, valurile ar avea o înălțime de 15 până la 30 de metri atunci când se deplasează spre coastă, astfel încât apa s-ar putea acumula cu ușurință într-un rezervor situat la o anumită înălțime.

Prin eliberarea acestei ape în ocean, electricitatea ar putea fi produsă folosind echipamente hidroelectrice convenționale.

Utilizarea mișcării undelor

Există diverse dispozitive de acest tip.

În imaginea următoare puteți vedea una care a fost practic utilizată și care a dat rezultate destul de satisfăcătoare.

Este un sistem de valorificare a energiei valurilor a cărui funcționare este destul de simplă și constă din următoarele:

• Valul urcă crește presiunea aerului în interiorul structurii închise. Exact la fel ca și când am apăsa o seringă.
• Supapele „forțează” aerul să treacă prin turbină astfel încât să se întoarcă și să miște generatorul, producând energie electrică.
• Când valul coboară, acesta produce depresie în aer.
• Supapele „forțează” din nou aerul să treacă prin turbină în aceeași direcție ca în cazul anterior, cu care turbina își reia rotația, mișcă generatorul și continuă să producă electricitate.

Același principiu a fost aplicat în Nava Kaimei alimentat de o turbină cu aer comprimat, un proiect comun al guvernului japonez și al Agenției Internaționale pentru Energie.

Rezultatele acestui proiect au fost foarte productive, deși utilizarea sa nu a devenit pe scară largă.

Aceeași tehnologie a fost recent aplicată, dar folosind blocuri mari de beton plutitoare, într-un proiect construit în Scoția.

Există și alte dispozitive care convertiți mișcarea în sus și în jos valului pentru a produce electricitate, cum ar fi:

Pluta Cockerell

Acest dispozitiv constă dintr-o plută articulată care se îndoaie cu trecerea valurilor, profitând astfel de mișcare pentru a acționa o pompă hidraulică.

Rața din Salter

O altă mai cunoscută este rața Salter, care este alcătuită dintr-o serie continuă de corpuri de formă ovală care se deplasează alternativ înainte și înapoi, când sunt „lovite” de valuri.

Airbagul Universității Lancaster

Airbagul este format dintr-un tub de compartiment din cauciuc armat lung de 180 de metri. Pe măsură ce valurile se ridică și coboară, aerul este atras în compartimentele sacului pentru a conduce o turbină.

Cilindrul Universității din Bristol

Acest cilindru are o configurație similară cu cea a unui butoi așezat pe partea sa care pluteste imediat sub suprafață. Butoiul se rotește odată cu mișcarea valurilor, trăgând lanțuri conectate la pompe hidraulice situate pe fundul mării.

Utilizarea directă a mișcării undelor

Au fost testate alte sisteme pentru a utiliza în mod direct mișcarea ascendentă și descendentă a undelor.

Unul din ei, bazată pe mișcarea delfinilor și a balenelor, îl puteți vedea în această diagramă.

Principiul de funcționare este foarte simplu și constă din următoarele:

• Când valul se ridică și împinge o aripă, care poate fi deplasată între 10 și 15º.
• Apoi, aripa ajunge la sfârșitul călătoriei și valul continuă să crească, aici există o împingere ascendentă a valului pe care aripa o transformă într-o împingere înapoi.
• Mai târziu, când valul coboară, el mută aripioara în jos și se produce același fenomen ca în cazul anterior.

Dacă barca are sisteme de acest tip, este propulsată de efectul valurilor fără a consuma cea mai mică cantitate de energie.

Testele experimentale ale acestui sistem au fost satisfăcătoare, deși, ca și în cazul anterior, nici utilizarea sa nu a fost generalizată.

Avantajele și dezavantajele energiei valurilor

Energia valurilor are avantaje mari ca:

• Este o sursă de energie regenerabilă și inepuizabil la scară umană.
• Impactul său asupra mediului este practic nul, cu excepția sistemelor de acumulare a energiei valurilor pe uscat.
• Multe facilități de coastă pot fi încorporate în complexele portuare sau alt tip.

Confruntat cu aceste avantaje pe care le are Unele dezavantaje, unele mai importante sunt:

• Sisteme de acumulare energia valurilor pe uscat poate avea o puternică impact asupra mediului.
• Este aproape utilizabil exclusiv în țările industrializate, deoarece un regim de valuri favorabil este rar întâlnit în lumea a treia; Energia valurilor necesită investiții mari de capital și o bază tehnologică foarte dezvoltată, pe care țările sărace nu o au.
• Energia valurilor sau unde nu poate fi prezis exact, deoarece valurile depind de condițiile meteorologice.
• Multe dispozitivele menționat au în continuare probleme funcționale și se confruntă cu dileme tehnologice complexe.
• Facilitățile de coastă au impact vizual mare.
• În instalațiile offshore este foarte complex pentru a transmite energia produsă pe continent.
• Facilitățile trebuie rezista la conditii foarte extreme pentru perioade lungi de timp.
• Undele au un cuplu ridicat și o viteză unghiulară mică, care trebuie transformate într-un cuplu mic și o viteză unghiulară mare, utilizate în aproape toate mașinile. Acest proces are un performanță foarte scăzută, folosind tehnologiile actuale.