คลื่นทะเลประกอบด้วยพลังงานจำนวนมาก ได้มาจากกระแสลมเพื่อให้สามารถมองเห็นพื้นผิวมหาสมุทรเป็นก แหล่งสะสมพลังงานลมจำนวนมหาศาล
นอกจากนี้ ทะเลดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมหาศาลซึ่งก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวของกระแสน้ำและคลื่นในมหาสมุทร
คลื่นเป็นคลื่นพลังงาน สร้างขึ้นตามที่ฉันได้กล่าวไปแล้วโดยลมและความร้อนจากแสงอาทิตย์ซึ่งส่งผ่านพื้นผิวของมหาสมุทรและประกอบด้วยการเคลื่อนที่ในแนวตั้งและแนวนอนของโมเลกุลของน้ำ
น้ำที่อยู่ใกล้ผิวน้ำไม่เพียง แต่เคลื่อนจากบนลงล่างเท่านั้นโดยมีทางเดินของยอด (เป็นส่วนที่สูงที่สุดมักจะราดด้วยโฟม) และไซนัส (ส่วนที่ต่ำที่สุดของคลื่น) แต่ยังบวมอย่างอ่อนโยนอีกด้วย ก้าวไปข้างหน้าบนยอดคลื่นและถอยหลังเข้าสู่อก
โมเลกุลแต่ละโมเลกุลจึงมีการเคลื่อนที่เป็นวงกลมโดยประมาณเพิ่มขึ้นเมื่อยอดเข้าใกล้จากนั้นไปข้างหน้าด้วยยอดลงเมื่อมันล้าหลังและถอยหลังภายในคลื่น
คลื่นพลังงานเหล่านี้บนผิวน้ำทะเล คลื่นสามารถเดินทางได้หลายล้านกิโลเมตร และในบางแห่งเช่นแอตแลนติกเหนือ ปริมาณพลังงานที่จัดเก็บได้ถึง 10 KW สำหรับทุกตารางเมตรของมหาสมุทรซึ่งแสดงถึงจำนวนมหาศาลหากคุณคำนึงถึงขนาดของพื้นผิวมหาสมุทร
พื้นที่ของมหาสมุทรที่มีพลังงานมากที่สุด ที่สะสมอยู่ในคลื่นคือบริเวณที่อยู่นอกเหนือจาก ละติจูด30ºและทิศใต้เมื่อลมแรงที่สุด
ในภาพต่อไปนี้คุณจะเห็นว่าความสูงของคลื่นแตกต่างกันไปอย่างไรขึ้นอยู่กับก้นทะเลตามวิธีการลงจอด
การควบคุมพลังงานคลื่น
เทคโนโลยีประเภทนี้เริ่มใช้งานและนำมาใช้ในช่วงทศวรรษที่ 1980 และได้รับการต้อนรับอย่างดีเยี่ยมเนื่องจากเทคโนโลยีดังกล่าว ลักษณะหมุนเวียนและความมีชีวิตที่ยิ่งใหญ่ การดำเนินการในอนาคตอันใกล้
การนำไปใช้ยังมีความเป็นไปได้มากขึ้นระหว่างละติจูด 40 °และ 60 °เนื่องจากลักษณะของคลื่น
ด้วยเหตุเดียวกันนี้จึงมีความพยายามเป็นเวลานานในการแปลงการเคลื่อนที่ของคลื่นในแนวตั้งและแนวนอนให้เป็นพลังงานที่มนุษย์สามารถนำไปใช้ได้โดยทั่วไปคือพลังงานลมแม้ว่าจะมีการดำเนินโครงการเพื่อเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนไหวเชิงกลก็ตาม
มีอุปกรณ์หลากหลายประเภทที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าวซึ่งสามารถหาได้จาก ชายฝั่งทะเลหลวงหรือจมอยู่ใต้น้ำในมหาสมุทร
ปัจจุบันมีการนำพลังงานนี้ไปใช้ในหลายประเทศที่พัฒนาแล้วจึงได้รับประโยชน์อย่างมากต่อเศรษฐกิจของประเทศเหล่านี้เนื่องจาก เปอร์เซ็นต์พลังงานที่จ่ายให้สูงเมื่อเทียบกับพลังงานทั้งหมดที่ต้องการต่อปี
ตัวอย่างเช่น:
- ในสหรัฐอเมริกา คาดว่าประมาณ 55 TWh ต่อปีพวกมันจะถูกแทนที่ด้วยพลังงานจากการเคลื่อนไหวของคลื่น มูลค่านี้เป็น 14% ของมูลค่าพลังงานทั้งหมดที่ประเทศต้องการต่อปี
- และใน ยุโรป เป็นที่ทราบกันดีว่า 280 TWh พวกเขามาจากพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของคลื่นในปีพ.
ตัวสะสมพลังงานคลื่นบนบก
ในพื้นที่ที่ ลมค้า (ลมเหล่านี้พัดค่อนข้างสม่ำเสมอในฤดูร้อนซีกโลกเหนือและน้อยกว่าในฤดูหนาวพวกมันหมุนเวียนระหว่างเขตร้อนจากละติจูด30-35ºไปยังเส้นศูนย์สูตรพวกมันถูกชี้นำจากความกดดันกึ่งเขตร้อนที่สูงไปสู่ความกดอากาศต่ำของเส้นศูนย์สูตร) ให้ต่อเนื่อง คุณสามารถเคลื่อนไหวไปตามคลื่นได้ สร้างอ่างเก็บน้ำที่มีผนังลาดเอียง ของคอนกรีตหันหน้าไปทางมหาสมุทรซึ่งคลื่นสามารถเลื่อนไปสะสมในอ่างเก็บน้ำที่อยู่ระหว่าง 1,5 ถึง 2 เมตรจากระดับน้ำทะเล
น้ำนี้อาจปั่นป่วนปล่อยให้กลับสู่ทะเลเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
การขึ้นลงของกระแสน้ำในบางพื้นที่ที่เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ได้มีน้อยมากดังนั้นจึงไม่ก่อให้เกิดการรบกวนใด ๆ
ในบริเวณชายฝั่งที่คลื่นมีพลังสะสมมากคลื่นสามารถนำโดยบล็อกคอนกรีตที่จอดอยู่ในทะเลเปิดซึ่งสามารถ รวบรวมพลังงานเกือบทั้งหมดของหน้าคลื่นกว้าง 10 กิโลเมตรในพื้นที่เล็ก ๆ กว้าง 400 เมตร
คลื่นในกรณีนี้จะมีความสูง 15 ถึง 30 เมตรเมื่อเคลื่อนเข้าหาชายฝั่งดังนั้นน้ำจึงสามารถสะสมในอ่างเก็บน้ำที่มีความสูงระดับหนึ่งได้อย่างง่ายดาย
การปล่อยน้ำนี้ลงสู่มหาสมุทรสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าพลังน้ำทั่วไป
การใช้การเคลื่อนที่ของคลื่น
มีอุปกรณ์ประเภทนี้หลากหลาย
ในภาพต่อไปนี้คุณจะเห็นภาพที่ถูกนำไปใช้จริงและให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจทีเดียว
เป็นระบบควบคุมพลังงานคลื่นที่มีการทำงานค่อนข้างง่ายและประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:
- คลื่นกำลังขึ้น สร้างความกดอากาศ ภายในโครงสร้างปิด เหมือนกับว่าเรากดเข็มฉีดยาเป๊ะ ๆ
- วาล์วจะ "บังคับ" ให้อากาศผ่านกังหันเพื่อให้มันหมุนและเคลื่อนย้ายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งผลิตพลังงานไฟฟ้า
- เมื่อคลื่นซัดลงไปมันจะก่อให้เกิด ภาวะซึมเศร้าในอากาศ
- วาล์วอีกครั้ง "บังคับ" ให้อากาศผ่านกังหันไปในทิศทางเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้ซึ่งกังหันจะกลับมาหมุนอีกครั้งย้ายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไป
หลักการเดียวกันนี้ถูกนำไปใช้ในไฟล์ เรือ Kaimei ขับเคลื่อนโดยกังหันอัดอากาศซึ่งเป็นโครงการร่วมของรัฐบาลญี่ปุ่นและสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ
ผลของโครงการนี้มีประสิทธิผลมากแม้ว่าการใช้งานจะยังไม่แพร่หลาย
เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการใช้เทคโนโลยีเดียวกัน แต่ใช้ไฟล์ บล็อกคอนกรีตลอยน้ำขนาดใหญ่ในโครงการที่สร้างขึ้นในสกอตแลนด์
นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์อื่น ๆ แปลงการเคลื่อนไหวขึ้นและลง ของคลื่นเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเช่น:
แพของ Cockerell
อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยแพข้อต่อที่โค้งงอไปกับทางเดินของคลื่นดังนั้นการใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนไหวเพื่อขับเคลื่อนปั๊มไฮดรอลิก
เป็ดพะโล้r
อีกตัวหนึ่งที่รู้จักกันดีคือเป็ด Salter ซึ่งประกอบด้วยลำตัวรูปวงรีที่ต่อเนื่องกันซึ่งเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลังสลับกันเมื่อถูกคลื่น "ซัด"
ถุงลมนิรภัย Lancaste Universityr
ถุงลมนิรภัยประกอบด้วยท่อยางเสริมความยาว 180 เมตร เมื่อคลื่นขึ้นและลงอากาศจะถูกดึงเข้าไปในช่องของกระเป๋าเพื่อขับเคลื่อนกังหัน
กระบอกสูบมหาวิทยาลัยบริสตอล
กระบอกสูบนี้มีโครงร่างคล้ายกับถังบรรจุที่ด้านข้างซึ่งลอยอยู่ใต้ผิวน้ำทันที ถังหมุนตามการเคลื่อนไหวของคลื่นดึงโซ่ที่เชื่อมต่อกับปั๊มไฮดรอลิกที่อยู่ก้นทะเล
การใช้การเคลื่อนที่ของคลื่นโดยตรง
ได้รับการทดสอบ ระบบอื่น ๆ เพื่อใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนที่ขึ้นและลงของคลื่นโดยตรง
หนึ่งในนั้น, ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของปลาโลมาและปลาวาฬคุณสามารถดูได้ในแผนภาพนี้
หลักการทำงานนั้นง่ายมากและประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:
- เมื่อคลื่นเพิ่มขึ้นและดันครีบซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้ระหว่าง 10 ถึง15º
- ถัดไปครีบถึงจุดสิ้นสุดของการเดินทางและคลื่นยังคงเพิ่มขึ้นที่นี่มีแรงผลักขึ้นจากคลื่นที่ครีบเปลี่ยนเป็นการผลักกลับ
- ต่อมาเมื่อคลื่นลดลงมันจะเคลื่อนครีบลงและปรากฏการณ์เดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้
หากเรือมีระบบประเภทนี้จะถูกขับเคลื่อนโดยผลกระทบของคลื่นโดยไม่ต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย
การทดสอบการทดลองของระบบนี้เป็นที่น่าพอใจแม้ว่าในกรณีก่อนหน้านี้การใช้งานยังไม่เป็นที่แพร่หลายเช่นกัน
ข้อดีและข้อเสียของพลังงานคลื่น
มีพลังงานคลื่น ข้อดีที่ดี เป็น:
- มันเป็นที่มาของ พลังงานหมุนเวียน และไม่รู้จักเหนื่อยในระดับของมนุษย์
- ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมนั้นแทบไม่มีถ้าเรายกเว้นระบบสะสมพลังงานคลื่นบนบก
- สิ่งอำนวยความสะดวกชายฝั่งมากมายสามารถ รวมอยู่ในพอร์ตคอมเพล็กซ์ หรือประเภทอื่น
ต้องเผชิญกับข้อดีเหล่านี้ก็มี ข้อเสียบางประการสิ่งที่สำคัญกว่าคือ:
- ระบบสะสม พลังงานคลื่นบนบกสามารถมีความแข็งแกร่ง ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
- อยู่เกือบ ใช้ได้เฉพาะในประเทศอุตสาหกรรมเพราะไม่ค่อยพบระบอบคลื่นที่ดีในโลกที่สาม พลังงานคลื่นต้องใช้เงินลงทุนสูงและฐานเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างมากซึ่งประเทศยากจนไม่มี
- พลังงานคลื่นหรือคลื่น ไม่สามารถคาดเดาได้อย่างแน่นอนเนื่องจากคลื่นขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ
- มากมายจาก อุปกรณ์ กล่าวถึง พวกเขายังคงมีความผิดปกติ และพวกเขาต้องเผชิญกับประเด็นขัดแย้งทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน
- สิ่งอำนวยความสะดวกชายฝั่งมี ผลกระทบต่อภาพที่ยอดเยี่ยม
- ในสิ่งอำนวยความสะดวกนอกชายฝั่งเป็นอย่างมาก ซับซ้อนในการส่งพลังงานที่ผลิตไปยังแผ่นดินใหญ่
- สิ่งอำนวยความสะดวกจะต้อง ทนต่อสภาวะที่รุนแรงมาก เป็นเวลานาน
- คลื่นมีแรงบิดสูงและความเร็วเชิงมุมต่ำซึ่งจะต้องเปลี่ยนเป็นแรงบิดต่ำและความเร็วเชิงมุมสูงซึ่งใช้ในเครื่องจักรเกือบทั้งหมด กระบวนการนี้มีไฟล์ ประสิทธิภาพต่ำมากโดยใช้เทคโนโลยีปัจจุบัน