Valurile oceanice conțin o cantitate mare de energie derivat din vânturi, astfel încât suprafața oceanului poate fi văzută ca o colector imens de energie eoliană.
În plus, Mările absorb cantități mari de energie solară, care contribuie și la mișcarea curenților și valurilor oceanice. Această energie, acumulată pe distanțe lungi sub formă de valuri, poate fi folosită pentru a genera energie electrică prin diverse tehnologii, cunoscute împreună sub numele de energie valurilor sau energie a valurilor.
Valurile sunt valuri de energie generate de vânt și căldură solară, care sunt transmise prin suprafața oceanului. Această mișcare implică atât o deplasare verticală, cât și orizontală a moleculelor de apă. Când observăm trecerea unui val, vedem că apa nu se mișcă înainte, ci mai degrabă moleculele de apă descriu o orbită circulară.
Într-un val blând, apa din apropierea suprafeței nu numai că se mișcă în sus și în jos, ci și înainte la creastă și înapoi la jgheab, permițând acestei energii să fie transformată în electricitate. Moleculele de apă descriu o mișcare circulară: se ridică când creasta se apropie, se îndreaptă cu creasta, apoi în jos pe măsură ce trece și se retrag în jgheabul valului.
Aceste valuri de energie de la suprafața mării, adică valuri, Ei pot parcurge mii de kilometri și stochează cantități mari de energie, în special în regiuni precum Atlanticul de Nord, unde vânturile puternice generează valuri cu un potențial energetic mediu de până la 10 kW pe metru pătrat de suprafață oceanică. Această resursă este imensă. când se ia în considerare vastitatea oceanelor.
Valorificarea energiei valurilor
Tehnologia de valorificare a energiei valurilor a început să fie studiată în anii 1980 și a avansat considerabil de atunci. Se concentrează pe conversia mișcării verticale și orizontale a valurilor în energie eoliană sau electrică. Printre zonele cele mai viabile Pentru implementarea acestei tehnologii se găsesc latitudini între 40º și 60º, unde vânturile generează un val constant cu caracteristici bune de utilizare.
În acest sens, au fost dezvoltate mai multe proiecte de pionier în Europa și în alte regiuni de coastă, evidențiind exemple precum cel dezvoltat în Insulele Canare.
În prezent, energia valurilor este implementată în numeroase țări, unde rezultate excelente în ceea ce privește producția de energie electrică. De exemplu:
- În Statele Unite, în jur de 55 TWh anual provin din mișcarea valurilor, reprezentând 14% din consumul de energie al țării.
- În Europa, cifra este și mai mare, ajungând la 280 TWh anual.
Acumulatori de energie pe valuri terestre
În unele zone în care vânturi precum vânturile alizee, se poate instala un sistem de rezervoare pentru acumularea apei împinse de valuri. Aceste baraje trebuie să fie ridicate, între 1,5 și 2 metri deasupra nivelului mării, pentru a permite utilizarea turbinelor hidroelectrice convenționale prin eliberarea apei înapoi în ocean.
Acest sistem este fezabil în zonele în care mareele nu interferează semnificativ cu funcționarea rezervorului. În plus, în zonele cu valuri deosebit de puternice, blocuri de beton pot fi construite în larg concentrarea energiei unui front de undă într-o zonă relativ mică, ceea ce ar crește potențialul energetic al sistemului.
Utilizarea mișcării undelor
Una dintre cele mai cunoscute tehnologii pentru a profita de mișcarea valurilor este coloană de apă oscilantă (OWC). Acest sistem constă dintr-o structură care închide o coloană de apă în care se generează presiunea aerului odată cu mișcarea ascendentă a valurilor. Acest aer este forțat să treacă printr-o turbină pentru a genera energie. Acest sistem funcționează și în fazele de depresie când valul coboară, permițând continuitate în producția electrică.
Un exemplu de succes în acest domeniu este Nava Kaimei alimentat de turbine cu aer comprimat, dezvoltate în comun de guvernul japonez și Agenția Internațională pentru Energie.
Geniu inovator
Există diverse dispozitive care transformă mișcarea undelor în energie. Câteva exemple includ:
- Pluta Cockerell: un sistem de plute articulate care profită de mișcarea valurilor pentru a alimenta pompele hidraulice.
- Rața lui Salter: constă dintr-o serie de corpuri ovale care oscilează odată cu undele, fiecare dintre ele antrenând generatoare electrice.
- Airbagul Universității Lancaster: un tub de cauciuc care, cu valuri, comprimă aerul pentru a deplasa turbinele.
Continuă să fie dezvoltate diverse soluții tehnologice pentru a profita de mișcarea în sus și în jos a valurilor.
Avantajele și dezavantajele energiei valurilor
Energia valurilor oferă mari avantaje, cum ar fi:
- Regenerabil și inepuizabil: profitând de o resursă care va fi mereu prezentă în oceane.
- Impact redus asupra mediului, cu excepția anumitor cazuri în care sunt implementate sisteme de acumulare a terenurilor.
- Poate fi integrat în infrastructura de coastă deja existente.
Dar are și dezavantaje:
- Instalațiile pe uscat sau în apropierea țărmului pot avea un puternic impact vizual și de mediu.
- Nu este previzibil cu acuratețe, deoarece valurile depind de condițiile meteorologice din momentul respectiv.
- Față de sisteme complexități tehnice și probleme operaționale din cauza condițiilor dure ale mediului marin.
Energia valurilor prezintă a potențial mare și se înregistrează progrese continue pentru a depăși provocările încă prezente în implementarea sa la scară largă.