Vlny oceánu obsahují velké množství energie odvozeno od větrů, takže povrch oceánu lze považovat za a obrovský kolektor větrné energie.
Kromě toho, Moře absorbují velké množství sluneční energie, který také přispívá k pohybu mořských proudů a vln. Tato energie, akumulovaná na dlouhé vzdálenosti ve formě vln, může být použita k výrobě elektřiny pomocí různých technologií, známých společně jako energie vln nebo energie vln.
Vlny jsou vlny energie generované větrem a slunečním teplem, které se přenáší přes hladinu oceánu. Tento pohyb zahrnuje jak vertikální, tak horizontální posun molekul vody. Když pozorujeme průchod vlny, vidíme, že se voda nepohybuje dopředu, ale molekuly vody spíše opisují kruhovou dráhu.
V mírné vlně se voda v blízkosti hladiny pohybuje nejen nahoru a dolů, ale také vpřed u hřebene a zpět u koryta, což umožňuje přeměnu této energie na elektřinu. Molekuly vody popisují kruhový pohyb: stoupají, když se hřeben přibližuje, pohybují se vpřed s hřebenem, pak dolů, když prochází, a ustupují do koryta vlny.
Tyto energetické vlny na hladině moře, tedy vlny, Mohou cestovat tisíce kilometrů a ukládat velké množství energie, zejména v oblastech, jako je severní Atlantik, kde silné větry generují vlny s průměrným energetickým potenciálem až 10 kW na metr čtvereční hladiny oceánu. Tento zdroj je obrovský. když se vezme v úvahu rozlehlost oceánů.
Využití energie vln
Technologie využití energie vln se začala zkoumat v 1980. letech XNUMX. století a od té doby značně pokročila. Zaměřuje se na přeměnu vertikálního a horizontálního pohybu vln na větrnou nebo elektrickou energii. Mezi nejživotaschopnější oblasti Pro implementaci této technologie byly nalezeny zeměpisné šířky mezi 40º a 60º, kde vítr generuje konstantní vlnu s dobrými vlastnostmi pro použití.
V tomto smyslu jich bylo vyvinuto několik průkopnické projekty v Evropě a dalších pobřežních regionech, zdůrazňující příklady, jako je ten, který byl vyvinut na Kanárských ostrovech.
V současné době se energie vln zavádí v mnoha zemích, kde vynikající výsledky z hlediska výroby elektřiny. Například:
- Ve Spojených státech, kolem 55 TWh ročně pochází z pohybu vln, což představuje 14 % energetické spotřeby země.
- V Evropě, toto číslo je ještě vyšší a dosahuje 280 TWh ročně.
Akumulátory energie na pevnině
V některých oblastech, kde vítr jako např pasátylze instalovat systém nádrží, které akumulují vodu tlačenou vlnami. Tyto přehrady musí být zvýšeny, mezi 1,5 a 2 metry nad mořem, aby umožnily použití konvenčních hydroelektrických turbín vypouštěním vody zpět do oceánu.
Tento systém je proveditelný v oblastech, kde příliv a odliv výrazně nezasahují do provozu nádrže. Kromě toho lze v oblastech se zvláště silnými vlnami stavět betonové bloky na moři soustředit energii čela vlny na relativně malé ploše, což by zvýšilo energetický potenciál systému.
Použití vlnového pohybu
Jednou z nejznámějších technologií pro využití pohybu vln je oscilační vodní sloupec (OWC). Tento systém se skládá ze struktury, která obklopuje sloupec vody, ve kterém se vytváří tlak vzduchu s pohybem vln směrem nahoru. Tento vzduch je nucen procházet turbínou, aby generoval energii. Tento systém funguje také ve fázích deprese, kdy vlna klesá, což umožňuje kontinuitu výroby elektřiny.
Úspěšným příkladem v této oblasti je Loď Kaimei poháněné turbínami na stlačený vzduch, vyvinuté společně japonskou vládou a Mezinárodní energetickou agenturou.
Inovativní génius
Existují různá zařízení, která přeměňují pohyb vln na energii. Některé příklady:
- Cockerellův vor: systém kloubových člunů, které využívají pohybu vln k pohonu hydraulických čerpadel.
- Salterova kachna: sestává z řady oválných těles, která oscilují s vlnami, z nichž každé pohání elektrické generátory.
- Airbag univerzity Lancaster: pryžová trubice, která vlnami stlačuje vzduch, aby poháněla turbíny.
Různá technologická řešení se nadále vyvíjejí, aby se využily výhody pohybu vln nahoru a dolů.
Výhody a nevýhody vlnové energie
Energie vln nabízí velké výhody, jako jsou:
- Obnovitelné a nevyčerpatelné: využití zdroje, který bude vždy přítomen v oceánech.
- Nízký dopad na životní prostředís výjimkou určitých případů, kdy jsou zavedeny systémy akumulace půdy.
- Lze integrovat do pobřežní infrastruktura již existující.
Má to ale i nevýhody:
- Instalace na souši nebo v blízkosti pobřeží mohou mít silné vizuální a environmentální dopad.
- Není to předvídatelné přesně, protože vlny závisí na povětrnostních podmínkách v té době.
- Systémová tvář technické složitosti a provozní problémy způsobené drsnými podmínkami mořského prostředí.
Energie vln představuje a velký potenciál a je dosahováno neustálého pokroku při překonávání výzev, které stále existují při jeho rozsáhlém provádění.