Havsvågor innehåller en stor mängd energi härrör från vindarna, så att havsytan kan ses som en enorm vindenergisamlare.
Vidare, Havet absorberar stora mängder solenergi, vilket också bidrar till förflyttning av havsströmmar och vågor. Denna energi, ackumulerad över långa avstånd i form av vågor, kan användas för att generera elektricitet genom olika tekniker, tillsammans kallade vågenergi eller vågenergi.
Vågor är energivågor genereras av vind- och solvärme, som överförs genom havets yta. Denna rörelse innebär både en vertikal och horisontell förskjutning av vattenmolekylerna. När vi observerar en vågs passage ser vi att vattnet inte rör sig framåt, utan snarare beskriver vattenmolekylerna en cirkulär bana.
I en mild våg rör sig vattnet nära ytan inte bara upp och ner, utan också framåt vid krönet och bakåt vid tråget, vilket gör att denna energi kan omvandlas till elektricitet. Vattenmolekyler beskriver en cirkulär rörelse: de reser sig när krönet närmar sig, rör sig framåt med krönet, sedan ner när det passerar och drar sig tillbaka in i vågens dal.
Dessa energivågor på havsytan, det vill säga vågor, kan resa tusentals kilometer och lagra stora mängder energi, särskilt i regioner som Nordatlanten, där starka vindar genererar vågor med en genomsnittlig energipotential på upp till 10 kW per kvadratmeter havsyta. Denna resurs är enorm. när havens viddhet beaktas.
Använda vågens energi
Tekniken för att utnyttja vågenergi började studeras på 1980-talet och har utvecklats avsevärt sedan dess. Den fokuserar på att omvandla vågornas vertikala och horisontella rörelser till vind- eller elektrisk energi. Bland de mest livskraftiga områden För implementering av denna teknik finns breddgrader mellan 40º och 60º, där vindarna genererar en konstant våg med goda egenskaper för användning.
I denna mening har flera utvecklats banbrytande projekt i Europa och andra kustregioner, och lyfter fram exempel som det som utvecklades på Kanarieöarna.
För närvarande implementeras vågenergi i många länder, där utmärkta resultat när det gäller elproduktion. Till exempel:
- I US, cirka 55 TWh årligen kommer från vågrörelser, vilket motsvarar 14 % av landets energiförbrukning.
- Europa, siffran är ännu högre och når 280 TWh årligen.
Våra energiackumulatorer på land
I vissa områden där vindar som t.ex passatvindar, kan ett system av reservoarer installeras för att samla upp vattnet som trycks av vågorna. Dessa dammar måste höjas, mellan 1,5 och 2 meter över havet, för att tillåta användningen av konventionella vattenkraftsturbiner genom att släppa ut vattnet tillbaka i havet.
Detta system är genomförbart i områden där tidvattnet inte nämnvärt stör driften av reservoaren. Vidare, i områden med särskilt starka vågor, kan betongblock byggas offshore som koncentrera energin från en vågfront på ett relativt litet område, vilket skulle öka systemets energipotential.
Användning av vågrörelse
En av de mest kända teknikerna för att dra fördel av vågrörelser är oscillerande vattenpelare (OWC). Detta system består av en struktur som omsluter en vattenpelare i vilken lufttryck genereras med vågornas rörelse uppåt. Denna luft tvingas passera genom en turbin för att generera energi. Detta system fungerar också i depressionsfaser när vågen sjunker, vilket möjliggör kontinuitet i elektrisk produktion.
Ett framgångsrikt exempel på detta område är Kaimei fartyg drivs av tryckluftsturbiner, utvecklade gemensamt av den japanska regeringen och Internationella energibyrån.
Innovativt geni
Det finns olika enheter som omvandlar vågornas rörelse till energi. Några exempel inkluderar:
- Cockerells flotta: ett system av ledade flottar som drar fördel av vågrörelserna för att driva hydrauliska pumpar.
- Salter's Duck: består av en serie ovala kroppar som oscillerar med vågorna, som var och en driver elektriska generatorer.
- Lancaster University Airbag: ett gummirör som tillsammans med vågorna komprimerar luft för att flytta turbiner.
Olika tekniska lösningar fortsätter att utvecklas för att dra fördel av vågornas rörelse uppåt och nedåt.
För- och nackdelar med vågsenergi
Vågenergi erbjuder stora fördelar som:
- Förnyelsebart och outtömligt: dra nytta av en resurs som alltid kommer att finnas i haven.
- Låg miljöpåverkan, utom i vissa fall där system för markackumulering implementeras.
- Kan integreras i kustnära infrastruktur redan finns.
Men det har också nackdelar:
- Installationer på land eller nära land kan ha en stark visuell och miljöpåverkan.
- Det är inte förutsägbart exakt, eftersom vågorna beror på väderförhållandena vid den tidpunkten.
- Systemens ansikte tekniska komplexiteter och driftsproblem på grund av de svåra förhållandena i den marina miljön.
Vågenergi presenterar en stor potential och ständiga framsteg görs för att övervinna de utmaningar som fortfarande finns i den storskaliga implementeringen.