De bølge eller bølgeenergi Det er den mekaniske energien som genereres av bølgene og som transformeres til elektrisk energi. Det er den kinetiske energien til vann, produsert av vindens energi i friksjonen med overflaten av vannmassene..
Denne kinetiske energien transformeres av turbiner til elektrisk energi, som er en fornybar og ren energi. Forgjengerne til bruken av denne energien dateres tilbake til 1800-tallet, men det er på slutten av 1900-tallet da den begynner å ta av..
I dag er det et stort antall systemer som foreslås for å dra nytte av bølgenergiformer. Disse inkluderer bølgeoscillasjon, bølgesjokk eller trykkvariasjoner under bølgen..
Det generelle prinsippet til disse systemene er likt og består i å utforme enheter som forvandler bølgenes kinetiske energi til mekanisk energi og deretter til elektrisk energi. Imidlertid er utformingen og implementeringen svært variabel, og kan installeres på kysten eller offshore..
Utstyr kan være nedsenket, halvt nedsenket, flytende eller bygget på strandlinjen. Det er systemer som Pelamis, der den oppadgående bevegelsen av bølgene aktiverer hydrauliske systemer ved trykk som aktiverer motorer koblet til elektriske generatorer..
Andre utnytter bølgekraften når de bryter på kysten, enten ved å skyve hydrauliske stempler eller luftkolonner som beveger turbiner (Eksempel: OWC-system, oscillerende vannsøyle).
I andre design brukes bølgekraften når den bryter i fjæra for å kanalisere den og fylle magasiner. Deretter blir den lagrede vanns potensielle energi brukt til å flytte turbiner etter tyngdekraften og generere elektrisk energi..
Bølgenergi har utvilsomme fordeler, siden den er fornybar, ren, gratis og har lav miljøpåvirkning. Imidlertid innebærer det noen ulemper forbundet med miljøforholdene utstyret fungerer med og bølgenes egenskaper..
Forholdene i det marine miljøet utsetter strukturene for korrosjon fra saltpeter, virkningen av marin fauna, høy solstråling, vind og stormer. Avhengig av systemtype, kan arbeidsforholdene derfor være vanskelige, spesielt i offshore-systemer under vann..
Likeledes er vedlikehold dyrt, spesielt i offshore-systemer, siden ankerne må kontrolleres med jevne mellomrom. På den annen side, avhengig av system og område, kan de ha en negativ innvirkning på navigering, fiske og fritidsaktiviteter..
Artikkelindeks
Det har sine fortilfeller på 1800-tallet da den spanske José Barrufet patenterte det han kalte ”marmotor”. Denne maskinen produserte strøm fra den vertikale svingningen av bølgene og ble ikke kommersialisert før på 80-tallet av det 20. århundre.
Barrufets apparat besto av en serie bøyer som svingte opp og ned med bølgene og drev en elektrisk generator. Systemet var ikke veldig effektivt, men ifølge oppfinneren var det i stand til å generere 0,36 kW.
I dag er det mer enn 600 patenter for å utnytte bølgenes kraft for å generere elektrisk energi. Disse kan fungere ved hjelp av kraften som produseres av den vertikale svingningen eller den som genereres av bølgenes påvirkning på kysten..
Driften av bølgekraftsystemer avhenger av bevegelsen du vil dra nytte av fra bølgene. Det er flytende eller forankrede systemer på land, som utnytter den vertikale svingningen av vannet, mens andre fanger kraften til sjokket av bølgene på kysten.
Tilsvarende er det de som bruker trykkvariasjonen under overflaten av bølgen. I noen tilfeller tillater bølgenes kinetiske energi at sjøvannet lagres og utnytter potensiell energi (faller på grunn av tyngdekraften) for å aktivere elektriske turbiner..
I andre systemer produserer bølgenes mekaniske energi bevegelser av hydrauliske stempler eller luftmasser som aktiverer hydrauliske motorer eller turbiner for å generere elektrisitet..
Disse systemene kan være delvis nedsenket eller nedsenket og dra nytte av den oscillerende bevegelsen forårsaket av svulst på land. Noen systemer bruker kraften fra overflaten, og andre dype bevegelser.
Det er systemer av leddede segmenter, for eksempel Pelamis eller "sjøorm", der bølgene beveger leddmoduler som aktiverer hydrauliske motorsystemer koblet til elektriske generatorer..
Et annet alternativ er Salter and, der bøyer festet til en akse utfører en stigende bevegelse med bølgene, og aktiverer også hydrauliske motorer. På den annen side er det en hel serie med forslag basert på bøyer hvis svingning også aktiverer hydrauliske systemer.
Archimedean Wave Oscillator består av to sylindere montert i serie på en struktur forankret til havbunnen. Den øvre sylinderen har sidemagneter og beveger seg vertikalt nedover med bølgetrykket.
Når sylinderen går ned, trykker den på den nedre sylinderen som inneholder luft, og når bølgetrykket gir, driver lufttrykket systemet oppover. Den vertikale oscillerende bevegelsen til den magnetiserte sylinderen gjør det mulig å generere elektrisitet ved hjelp av en spole.
Den består av en flytende plattform som er bundet til bunnen med finner som gjør at den kan motta vannet som blir beveget av bølgene, noe som får strukturen til å flomme. Vannet akkumuleres og sirkuleres deretter gjennom en sentral søyle gjennom en turbin.
Disse systemene er installert på kysten og utnytter energien som genereres ved å bryte bølgene. Begrensningen med disse systemene er at de bare fungerer på kyster med sterke bølger.
Et eksempel er systemet designet av den baskiske ingeniøren Iñaki Valle, som består av en plattform forankret til den skrånende kysten med en magnet på skinnene. Bølgen skyver magneten oppover, den faller ned av tyngdekraften og bevegelsen får en spole til å produsere elektrisitet.
Den består av et system av plater som pendler frem og tilbake med bølgenes utstrømning og strømning, og denne bevegelsen aktiverer den elektriske turbinen ved hjelp av en stempelpumpe..
I dette tilfellet er det et spørsmål om flytende plater forankret til kysten som mottar kraften til å bryte bølgen og aktiverer et hydraulisk system. Den hydrauliske motoren driver i sin tur en turbin som genererer elektrisitet.
Den består av en serie nedsenkede bøyer forankret til havbunnen og hvis svingning aktiverer hydrauliske pumper som fører sjøvann til kysten. Det pumpede vannet aktiverer en turbin for å generere elektrisitet.
Det er en rekke systemer som lagrer sjøvann i tanker, og som ved tyngdekraft kan aktivere Kaplan-turbiner og generere elektrisitet. Vannet når tankene drevet av selve bølgen som i TAPCHAN-systemet (Tapered Channel Wave Power System) eller SSG Wave Energy (Sea-wave Slot-cone Generator).
I andre tilfeller brukes kraften til vannet som drives av bølgene til å flytte en luftkolonne som genererer elektrisitet når den passerer gjennom en turbin..
I OWC-systemet (Oscillating Water Column) kommer for eksempel vannet i bølgestrømmen inn gjennom en kanal og driver inneluften. Luftsøylen stiger gjennom en skorstein og passerer gjennom turbinen for å gå utenfor.
Når vannet trekker seg tilbake i bølgenes utgang, kommer luften inn i skorsteinen igjen og beveger turbinen igjen. Dette har et design som gjør at det beveger seg i samme retning i begge strømmer.
Et annet lignende system er ORECON, hvor svingningen av vannet inne i kammeret driver en flottør som igjen presser luften for å passere gjennom turbinen. Dette systemet fungerer likt ved å flytte luft i begge retninger.
Det er en energi fra en nesten uuttømmelig naturlig kilde som havbølgene.
Kilden til bølgenergi er havbølger, hvor økonomisk eierskap ikke utøves.
Bølgenergi genererer ikke avfall, og systemene som hittil er foreslått for bruk, genererer ikke relevant avfall i prosessen..
Forstyrrelser i vann- eller kystmiljøet gir en viss miljøpåvirkning, men de fleste av de foreslåtte systemene har liten innvirkning.
Noen bølgekraftsystemer tillater utvinning av sjøvann for å utføre avsaltingsprosesser og skaffe drikkevann, eller for produksjon av hydrogen.
For eksempel de som driver fangst og lagring av sjøvann ved kysten, for eksempel TAPCHAN og SSG Wave Energy.
De fleste ulempene er ikke absolutte, men avhenger av det spesifikke bølgesystemet vi vurderer..
Graden av energiproduksjon avhenger av bølgenes tilfeldige oppførsel i regelmessighet og styrke. Derfor er områdene der bruken av denne energien kan være effektiv begrenset..
Amplituden og retningen til bølgen har en tendens til å være uregelmessig, slik at den innkommende kraften er tilfeldig. Dette gjør det vanskelig for enheten å oppnå maksimal ytelse over hele frekvensområdet, og energiomvandlingseffektiviteten er ikke høy..
Vedlikeholdet av de involverte konstruksjonene medfører visse vanskeligheter og kostnader, gitt de etsende effektene av marin saltpeter og påvirkning av selve bølgene. Når det gjelder installasjoner til havs og under vann, øker vedlikeholdskostnadene på grunn av tilgangsvansker og behovet for periodisk tilsyn..
Strukturene for å fange bølgeenergi og konvertere den til elektrisk energi er utsatt for ekstreme forhold i det marine miljøet. Disse inkluderer fuktighet, salpeter, vind, regn, stormer, orkaner, blant andre..
Storm betyr at enheten må tåle belastninger 100 ganger høyere enn den nominelle, noe som kan forårsake skade eller total skade på utstyret.
Marint liv er også en faktor som kan påvirke funksjonaliteten til utstyr som store dyr (haier, hvaler). På den annen side fester muslinger og alger seg til overflaten på utstyret og forårsaker betydelig forverring..
Den opprinnelige økonomiske investeringen er høy på grunn av nødvendig utstyr og vanskeligheter med installasjonen. Utstyret trenger spesielle materialer og belegg, hermetiske og forankringssystemer.
Avhengig av hvilken type system som brukes, kan disse påvirke navigasjon, fiske og turistattraksjonen i området..
Selv om potensialet i Middelhavet er lite når det gjelder bølgenergi, er det veldig høyt i det kantabriske hav og i Atlanterhavet. I den baskiske byen Mutriku er det et kraftverk bygget i 2011 med 16 turbiner (300 kW kraft).
I Santoña (Cantabria) er det et annet bølgekraftverk som bruker 10 nedsenkede bøyer for å dra nytte av bølgenes vertikale svingningsenergi og generere elektrisitet. På Kanariøyene er det flere prosjekter for å øke bølgeenergien på grunn av de gunstige forholdene på kysten.
I 2008 installerte selskapet Ocean Power Delivery (OPD) tre Pelamis P-750 maskiner som ligger 5 km utenfor den portugisiske kysten. Disse ligger i nærheten av Póvoa de Varim, med en installert kapasitet på 2,25 MW.
OWC-teknologi blir brukt på øya Orkney, der et system har blitt installert siden 2000 kalt LIMPET. Dette systemet har en maksimal produksjon på 500 KW.
I 2004 et pilotprosjekt av typen Wave Dragon i Danmark, har dimensjoner på 58 x 33 m og med en maksimal effekt på 20 KW.
Installasjonen av et anlegg av SSG Wave Energy-systemet i Svaaheia (Norge) pågår.
I 2002 ble et pilotprosjekt for en Power Buoy-enhet installert i New Jersey, med en offshore-bøye som var 5 m i diameter, 14 m lang og med en maksimal effekt på 50 kW..
I Oregon ble et SSG Wave Energy pilotanlegg installert i havnen i Garibaldi. På Hawaii fremmer de fornybare energikilder, og når det gjelder øya Maui, er den viktigste fornybare kilden bølgeenergi.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.