val sau energie de undă Este energia mecanică generată de unde și care este transformată în energie electrică. Este energia cinetică a apei, produsă de energia vântului în fricțiunea sa cu suprafața corpurilor de apă..
Această energie cinetică este transformată de turbine în energie electrică, fiind o energie regenerabilă și curată. Antecedentele utilizării acestei energii datează din secolul al XIX-lea, dar este la sfârșitul secolului al XX-lea când începe să decoleze..
Astăzi există un număr mare de sisteme propuse pentru a profita de formele de energie a undelor. Acestea includ oscilația undelor, șocul undelor sau variațiile de presiune sub undă..
Principiul general al acestor sisteme este similar și constă în proiectarea dispozitivelor care transformă energia cinetică a undelor în energie mecanică și apoi în energie electrică. Cu toate acestea, proiectarea și implementarea sunt extrem de variabile și pot fi instalate pe coastă sau în larg..
Echipamentul poate fi scufundat, semi-scufundat, plutitor sau construit pe țărm. Există sisteme precum Pelamis, unde mișcarea ascendentă a valurilor activează sistemele hidraulice prin împingere care activează motoarele cuplate la generatoarele electrice..
Alții profită de forța valurilor atunci când se rup pe coastă, fie împingând pistoane hidraulice sau coloane de aer care mișcă turbine (Exemplu: sistem OWC, Coloana de apă oscilantă).
În alte modele, forța valului este utilizată pe măsură ce se sparge pe țărm pentru a o canaliza și a umple rezervoarele. Ulterior, energia potențială a apei stocate este utilizată pentru a muta turbinele prin gravitație și a genera energie electrică..
Energia valurilor are avantaje fără îndoială, deoarece este regenerabilă, curată, gratuită și are un impact redus asupra mediului. Cu toate acestea, implică unele dezavantaje asociate condițiilor de mediu în care funcționează echipamentul și caracteristicilor valurilor..
Condițiile mediului marin supun structurile coroziunii de la săpun, acțiunea faunei marine, radiații solare ridicate, vânt și furtuni. Prin urmare, în funcție de tipul de sistem, condițiile de lucru pot fi dificile, în special în sistemele offshore scufundate sau ancorate..
În mod similar, întreținerea este costisitoare, în special în sistemele offshore, deoarece ancorele trebuie verificate periodic. Pe de altă parte, în funcție de sistem și zonă, acestea pot avea un impact negativ asupra activităților de navigație, pescuit și recreere..
Indice articol
Are antecedentele sale în secolul al XIX-lea, când spaniolul José Barrufet a brevetat ceea ce el a numit „marmotor”. Această mașină a produs electricitate din oscilația verticală a valurilor și nu a fost comercializată decât în anii 80 ai secolului XX.
Aparatul lui Barrufet consta dintr-o serie de geamanduri care oscilau în sus și în jos cu valurile, acționând un generator electric. Sistemul nu era foarte eficient, dar, potrivit inventatorului său, era capabil să genereze 0,36 kW.
Astăzi există peste 600 de brevete pentru a profita de forța undelor pentru a genera energie electrică. Acestea pot funcționa prin intermediul forței produse de oscilația verticală sau a celei generate de impactul valului pe coastă..
Funcționarea sistemelor de putere a undelor depinde de mișcarea de care doriți să profitați de unde. Există sisteme plutitoare sau ancorate pe uscat, care profită de oscilația verticală a apei, în timp ce altele captează forța șocului valurilor de pe coastă.
În mod similar, există cele care utilizează variația presiunii sub suprafața undei. În unele cazuri, energia cinetică a valurilor permite stocarea apei de mare și să profite de energia sa potențială (cădere datorită gravitației) pentru a activa turbine electrice.
În alte sisteme, energia mecanică a undelor produce mișcări de pistoane hidraulice sau mase de aer care activează motoare hidraulice sau turbine pentru a genera electricitate..
Aceste sisteme pot fi semi-scufundate sau scufundate și pot profita de mișcarea oscilantă cauzată de umflarea la uscat. Unele sisteme folosesc forța suprafeței de umflare, iar altele mișcarea profundă.
Există sisteme de segmente articulate, cum ar fi Pelamis sau „șarpele de mare”, în care valurile deplasează module articulate care activează sisteme de motoare hidraulice cuplate la generatoare electrice..
O altă alternativă este Rață salteră, unde geamandurile fixate pe o axă efectuează o mișcare de înclinare cu valurile, activând și motoarele hidraulice. Pe de altă parte, există o serie întreagă de propuneri bazate pe geamanduri a căror oscilație activează și sistemele hidraulice.
Oscilatorul Wave Wave Archimedean este format din doi cilindri montați în serie pe o structură ancorată pe fundul mării. Cilindrul superior are magneți laterali și se deplasează vertical în jos cu presiunea valului.
Când cilindrul coboară, acesta apasă pe cilindrul inferior care conține aer și, pe măsură ce presiunea valului cedează, presiunea aerului conduce sistemul în sus. Mișcarea oscilantă verticală a cilindrului magnetizat permite generarea de energie electrică prin intermediul unei bobine.
Se compune dintr-o platformă plutitoare legată de fund cu aripioare care îi permit să primească apa mișcată de valuri, provocând inundarea structurii. Apa se acumulează și este apoi circulată printr-o coloană centrală printr-o turbină.
Aceste sisteme sunt instalate pe coastă și profită de energia generată prin spargerea valurilor. Limita acestor sisteme este că acestea funcționează numai pe coastele cu valuri puternice.
Un exemplu este sistemul proiectat de inginerul basc Iñaki Valle, care constă dintr-o platformă ancorată pe coasta înclinată cu un magnet pe șine. Unda împinge magnetul în sus, coboară prin gravitație și mișcarea induce o bobină pentru a produce electricitate.
Se compune dintr-un sistem de plăci care oscilează înainte și înapoi cu fluxul și refluxul valurilor și această mișcare, prin intermediul unei pompe cu piston, activează turbina electrică..
În acest caz, este vorba de plăci plutitoare ancorate pe coastă care primesc forța de rupere a valului și activează un sistem hidraulic. La rândul său, motorul hidraulic acționează o turbină care generează electricitate.
Se compune dintr-o serie de geamanduri scufundate ancorate pe fundul mării și a căror oscilație activează pompe hidraulice care transportă apa de mare către coastă. Apa pompată activează o turbină pentru a genera electricitate.
Există o serie de sisteme care stochează apa de mare în rezervoare și apoi, prin gravitație, pot activa turbine Kaplan și pot genera electricitate. Apa ajunge la rezervoarele conduse de valul însuși ca în sistemul TAPCHAN (Tapered Channel Wave Power System) sau SSG Wave Energy (Generator de conuri de sloturi cu undă de mare).
În alte cazuri, forța apei condusă de valuri este utilizată pentru a muta o coloană de aer care, atunci când trece printr-o turbină, generează electricitate.
De exemplu, în sistemul OWC (Coloana de apă oscilantă) apa din fluxul de undă intră printr-un canal și conduce aerul interior. Coloana de aer se ridică printr-un coș de fum și trece prin turbină pentru a ieși afară.
Pe măsură ce apa se retrage în refluxul valurilor, aerul reintră în horn, deplasând din nou turbina. Acesta are un design care îl face să se deplaseze în aceeași direcție în ambele fluxuri.
Un alt sistem similar este ORECON, unde oscilația apei din interiorul camerei acționează un plutitor care, la rândul său, apasă aerul pentru a trece prin turbină. Acest sistem funcționează în mod egal prin deplasarea aerului în ambele direcții.
Este o energie dintr-o sursă naturală practic inepuizabilă, cum ar fi valurile oceanului.
Sursa energiei valurilor este valurile oceanice, asupra cărora nu se exercită proprietatea economică.
Energia valurilor nu generează deșeuri și sistemele propuse până acum pentru utilizarea sa nu generează deșeuri relevante în proces..
Orice interferență în mediul acvatic sau de coastă generează un anumit impact asupra mediului, dar majoritatea sistemelor propuse au un impact redus.
Unele sisteme de alimentare cu valuri permit extracția apei de mare pentru a efectua procese de desalinizare și pentru a obține apă potabilă sau pentru producerea de hidrogen.
De exemplu, cei a căror operațiune implică captarea și stocarea apei de mare pe coastă, cum ar fi TAPCHAN și SSG Wave Energy.
Majoritatea dezavantajelor nu sunt absolute, dar depind de sistemul de unde specific pe care îl evaluăm..
Rata producției de energie depinde de comportamentul aleatoriu al undelor în regularitate și forță. Prin urmare, zonele în care utilizarea acestei energii poate fi eficientă sunt limitate..
Amplitudinea și direcția undei tinde să fie neregulate, astfel încât puterea de intrare este aleatorie. Acest lucru face dificil pentru dispozitiv să obțină performanțe maxime pe întreaga gamă de frecvențe, iar eficiența conversiei energetice nu este ridicată..
Întreținerea structurilor implicate implică anumite dificultăți și costuri, având în vedere efectele corozive ale salpetrului marin și impactul valurilor în sine. În cazul instalațiilor offshore și scufundate, costul întreținerii crește din cauza dificultăților de acces și a necesității supravegherii periodice..
Structurile pentru captarea energiei valurilor și transformarea acesteia în energie electrică sunt supuse unor condiții extreme în mediul marin. Acestea includ umiditate, săpăr, vânturi, ploi, furtuni, uragane, printre altele..
Furtunile înseamnă că dispozitivul trebuie să reziste la sarcini de 100 de ori mai mari decât nominalul, ceea ce poate provoca daune sau daune totale echipamentului.
Viața marină este, de asemenea, un factor care poate afecta funcționalitatea echipamentelor, cum ar fi animalele mari (rechini, cetacee). Pe de altă parte, bivalvele și algele aderă la suprafața echipamentului provocând deteriorări semnificative..
Investiția economică inițială este mare, datorită echipamentului necesar și dificultăților de instalare a acestuia. Echipamentul are nevoie de materiale și acoperiri speciale, sisteme ermetice și de ancorare.
În funcție de tipul de sistem utilizat, acestea pot afecta navigația, pescuitul și atracția turistică din zonă..
Deși potențialul Mării Mediterane este redus în ceea ce privește energia valurilor, în Marea Cantabrică și în Oceanul Atlantic este foarte mare. În orașul basc Mutriku există o centrală electrică construită în 2011 cu 16 turbine (putere 300kW).
În Santoña (Cantabria) există o altă centrală electrică cu unde care folosește 10 geamanduri scufundate pentru a profita de energia de oscilație verticală a valurilor și pentru a genera electricitate. În Insulele Canare există mai multe proiecte pentru a spori energia valurilor din cauza condițiilor favorabile de pe coastele lor.
În 2008, compania Ocean Power Delivery (OPD) a instalat trei utilaje Pelamis P-750 situate la 5 km de coasta portugheză. Acestea sunt situate lângă Póvoa de Varim, cu o putere instalată de 2,25 MW.
Tehnologia OWC este utilizată pe insula Orkney, unde din 2000 a fost instalat un sistem numit LIMPET. Acest sistem are o producție maximă de 500 KW.
În 2004, un proiect pilot de acest tip Dragon de val în Danemarca, având dimensiunile sale de 58 x 33 m și cu o putere maximă de 20 KW.
Instalarea unei centrale a sistemului SSG Wave Energy în Svaaheia (Norvegia) este în desfășurare.
În 2002, un proiect pilot pentru un dispozitiv Power Buoy a fost instalat în New Jersey, cu o geamandură în larg care măsoară 5 m în diametru, 14 m lungime și cu o putere maximă de 50 kW..
În Oregon, o instalație pilot SSG Wave Energy a fost instalată în portul Garibaldi. La fel, în Hawaii promovează surse regenerabile de energie și, în cazul insulei Maui, principala sursă regenerabilă este energia valurilor.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.