Havbølger indeholder en stor mængde energi stammer fra vinden, så havoverfladen kan ses som en kæmpe vindenergisamler.
Endvidere Havene absorberer store mængder solenergi, som også bidrager til bevægelse af havstrømme og bølger. Denne energi, akkumuleret over lange afstande i form af bølger, kan bruges til at generere elektricitet gennem forskellige teknologier, der tilsammen kaldes bølgeenergi eller bølgeenergi.
Bølger er energibølger genereret af vind- og solvarme, som overføres gennem havets overflade. Denne bevægelse involverer både en lodret og vandret forskydning af vandmolekylerne. Når vi observerer en bølges passage, ser vi, at vandet ikke bevæger sig fremad, men derimod beskriver vandmolekylerne en cirkulær bane.
I en blid bølge bevæger vandet nær overfladen sig ikke kun op og ned, men også fremad ved toppen og bagud ved truget, hvilket tillader denne energi at blive omdannet til elektricitet. Vandmolekyler beskriver en cirkulær bevægelse: de rejser sig, når toppen nærmer sig, bevæger sig fremad med toppen, derefter ned, når den passerer, og trækker sig tilbage i bølgedalen.
Disse energibølger på overfladen af havet, det vil sige bølger, kan rejse tusindvis af kilometer og lagre store mængder energi, især i regioner som Nordatlanten, hvor stærke vinde genererer bølger med et gennemsnitligt energipotentiale på op til 10 kW pr. kvadratmeter havoverflade. Denne ressource er enorm. når oceanernes vidde tages i betragtning.
Udnyttelse af bølgeenergi
Teknologien til at udnytte bølgeenergi begyndte at blive undersøgt i 1980'erne og har udviklet sig betydeligt siden da. Den fokuserer på at konvertere den lodrette og vandrette bevægelse af bølger til vind- eller elektrisk energi. Blandt de mest levedygtige områder Til implementering af denne teknologi findes breddegrader mellem 40º og 60º, hvor vinden genererer en konstant bølge med gode egenskaber til brug.
I den forstand er der udviklet flere pionerprojekter i Europa og andre kystområder og fremhæver eksempler som det, der er udviklet på De Kanariske Øer.
I øjeblikket implementeres bølgeenergi i adskillige lande, hvor fremragende resultater hvad angår elproduktion. For eksempel:
- I USA55 TWh årligt fra bølgebevægelser, hvilket repræsenterer 14 % af landets energiforbrug.
- I Europa, er tallet endnu højere og når op på 280 TWh årligt.
Akkumulatorer til bølgeenergi på land
I nogle områder hvor vind som f.eks passatvind, kan et system af reservoirer installeres for at akkumulere vandet, der skubbes af bølgerne. Disse dæmninger skal hæves, mellem 1,5 og 2 meter over havets overflade, for at tillade brugen af konventionelle hydroelektriske turbiner ved at frigive vandet tilbage i havet.
Dette system er muligt i områder, hvor tidevandet ikke væsentligt forstyrrer driften af reservoiret. Ydermere kan der i områder med særligt kraftige bølger bygges betonblokke offshore, der koncentrere energien fra en bølgefront på et relativt lille område, hvilket ville øge systemets energipotentiale.
Brug af bølgebevægelse
En af de bedst kendte teknologier til at drage fordel af bølgernes bevægelse er oscillerende vandsøjle (OWC). Dette system består af en struktur, der omslutter en vandsøjle, hvori lufttrykket genereres med bølgernes opadgående bevægelse. Denne luft er tvunget til at passere gennem en turbine for at generere energi. Dette system fungerer også i depressionsfaser, når bølgen falder, hvilket tillader kontinuitet i elektrisk produktion.
Et vellykket eksempel på dette område er Kaimei skib drevet af trykluftturbiner, udviklet i fællesskab af den japanske regering og Det Internationale Energiagentur.
Innovativt geni
Der er forskellige enheder, der omdanner bølgers bevægelse til energi. Nogle eksempler omfatter:
- Cockerell-tømmerflåden: et system af leddelte flåder, der udnytter bølgernes bevægelse til at drive hydrauliske pumper.
- Salter's Duck: består af en række ovale legemer, der oscillerer med bølgerne, som hver driver elektriske generatorer.
- Lancaster University Airbag: et gummirør, der sammen med bølgerne komprimerer luft for at flytte turbiner.
Forskellige teknologiske løsninger udvikles fortsat for at drage fordel af bølgernes opadgående og nedadgående bevægelse.
Fordele og ulemper ved bølgeenergi
Bølgeenergi giver store fordele såsom:
- Fornyelig og uudtømmelig: udnyttelse af en ressource, der altid vil være til stede i havene.
- Lav miljøbelastning, undtagen i visse tilfælde, hvor der er implementeret jordakkumuleringssystemer.
- Kan integreres i kystinfrastruktur allerede eksisterende.
Men det har også ulemper:
- Installationer på land eller nær kysten kan have en stærk visuel og miljømæssig påvirkning.
- Det er ikke forudsigeligt præcist, da bølgerne afhænger af vejrforholdene på det tidspunkt.
- Systemets ansigt tekniske kompleksiteter og driftsproblemer på grund af de barske forhold i havmiljøet.
Kort sagt præsenterer bølgeenergi en stort potentiale og der gøres løbende fremskridt for at overvinde de udfordringer, der stadig er til stede i dens storstilede implementering.