De våg- eller vågsenergi Det är den mekaniska energi som genereras av vågorna och som omvandlas till elektrisk energi. Det är den kinetiska energin hos vatten, producerad av vindens energi i dess friktion med ytan av vattenkroppar..
Denna kinetiska energi omvandlas av turbiner till elektrisk energi, som är en förnybar och ren energi. Föregångarna till användningen av denna energi går tillbaka till 1800-talet, men det är i slutet av 1900-talet när den börjar ta fart..
Idag finns det ett stort antal system som föreslås för att dra nytta av vågens energiformer. Dessa inkluderar vågoscillation, vågchock eller tryckvariationer under vågen..
Den allmänna principen för dessa system är likartad och består i att utforma enheter som omvandlar vågornas kinetiska energi till mekanisk energi och sedan till elektrisk energi. Designen och implementeringen är dock mycket varierande och kan installeras vid kusten eller offshore..
Utrustning kan vara nedsänkt, halv nedsänkt, flytande eller byggd på strandlinjen. Det finns system som Pelamis, där vågens uppåtgående rörelse aktiverar hydrauliska system genom tryck som aktiverar motorer kopplade till elgeneratorer..
Andra utnyttjar vågkraften när de bryter vid kusten, antingen genom att trycka på hydraulkolvar eller kolumner med luft som rör turbiner (Exempel: OWC-system, Oscillerande vattenpelare).
I andra utföranden används vågkraften när den bryter på stranden för att kanalisera den och fylla behållare. Därefter används den potentiella energin i det lagrade vattnet för att flytta turbiner genom gravitation och generera elektrisk energi..
Vågsenergi har otvivelaktiga fördelar, eftersom den är förnybar, ren, gratis och har låg miljöpåverkan. Det innebär dock några nackdelar som är förknippade med de miljöförhållanden som utrustningen fungerar under och vågornas egenskaper..
Förhållandena i den marina miljön utsätter strukturerna för korrosion från saltpeter, påverkan av marin fauna, hög solstrålning, vind och stormar. Beroende på typen av system kan därför arbetsförhållandena vara svåra, särskilt i nedsänkta eller förankrade offshore-system..
Likaså är underhåll dyrt, särskilt i offshore-system, eftersom ankaren måste kontrolleras regelbundet. Å andra sidan, beroende på system och område, kan de negativt påverka navigering, fiske och rekreationsaktiviteter..
Artikelindex
Det har sina föregångare på 1800-talet när spanska José Barrufet patenterade vad han kallade ”marmotor”. Denna maskin producerade elektricitet från den vertikala svängningen av vågorna och kommersialiserades inte förrän på 80-talet av 1900-talet.
Barrufets apparater bestod av en serie bojar som svängde upp och ner med vågorna och drev en elektrisk generator. Systemet var inte särskilt effektivt men enligt uppfinnaren kunde det generera 0,36 kW.
Idag finns det mer än 600 patent för att dra nytta av vågkraften för att generera elektrisk energi. Dessa kan fungera med hjälp av den kraft som produceras av den vertikala svängningen eller den som genereras av vågens inverkan på kusten..
Funktionen av vågkraftsystem beror på den rörelse du vill dra nytta av från vågorna. Det finns flytande eller förankrade system på land, som utnyttjar den vertikala svängningen av vattnet, medan andra fångar kraften av vågorna vid kusten.
På samma sätt finns det de som använder variationen av tryck under vågens yta. I vissa fall tillåter vågornas kinetiska energi att havsvattnet lagras och dra nytta av dess potentiella energi (fall på grund av tyngdkraften) för att aktivera elektriska turbiner.
I andra system producerar vågens mekaniska energi rörelser av hydrauliska kolvar eller luftmassor som aktiverar hydraulmotorer eller turbiner för att generera elektricitet..
Dessa system kan vara halvt nedsänkt eller nedsänkt och dra nytta av den oscillerande rörelsen som orsakas av svullnad på land. Vissa system använder ytans kraft och andra djupa rörelser.
Det finns system med ledade segment, såsom Pelamis eller ”havsslang”, där vågorna rör sig ledade moduler som aktiverar hydrauliska motorsystem kopplade till elgeneratorer..
Ett annat alternativ är Salter anka, där bojar fixerade till en axel utför en stigningsrörelse med vågorna, och aktiverar också hydraulmotorer. Å andra sidan finns det en hel serie förslag baserade på bojar vars svängning också aktiverar hydrauliska system.
Archimedean Wave Oscillator består av två cylindrar monterade i serie på en struktur förankrad till havsbotten. Den övre cylindern har sidmagneter och rör sig vertikalt nedåt med vågens tryck.
När cylindern går ner trycker den på den nedre cylindern som innehåller luft, och då vågens tryck ger, driver lufttrycket systemet uppåt. Den vertikala oscillerande rörelsen hos den magnetiserade cylindern gör att el kan genereras med hjälp av en spole.
Den består av en flytande plattform bunden till botten med fenor som gör att den kan ta emot vattnet som rör sig av vågorna, vilket får strukturen att översvämmas. Vattnet ackumuleras och cirkuleras sedan genom en mittpelare genom en turbin.
Dessa system är installerade vid kusten och utnyttjar den energi som genereras genom att bryta vågorna. Begränsningen av dessa system är att de bara fungerar på kuster med starka vågor.
Ett exempel är systemet designat av den baskiska ingenjören Iñaki Valle, som består av en plattform förankrad i den sluttande kusten med en magnet på skenorna. Vågen skjuter magneten uppåt, den sjunker ned genom tyngdkraften och rörelsen får en spole att producera elektricitet.
Den består av ett system av plattor som oscillerar fram och tillbaka med vågorna och flödet och denna rörelse aktiverar den elektriska turbinen med hjälp av en kolvpump..
I det här fallet handlar det om flytande plattor förankrade vid kusten som tar emot kraften för att bryta vågen och aktiverar ett hydraulsystem. Hydraulmotorn driver i sin tur en turbin som genererar el.
Den består av en serie nedsänkta bojar förankrade till havsbotten och vars svängning aktiverar hydrauliska pumpar som transporterar havsvatten till kusten. Det pumpade vattnet aktiverar en turbin för att generera el.
Det finns ett antal system som lagrar havsvatten i tankar och sedan, genom tyngdkraften, kan aktivera Kaplan-turbiner och generera elektricitet. Vattnet når tankarna som drivs av själva vågen som i TAPCHAN-systemet (Tapered Channel Wave Power System) eller SSG Wave Energy (Sea-wave Slot-cone Generator).
I andra fall används vattnets kraft som drivs av vågorna för att flytta en luftpelare som genererar elektricitet när den passerar genom en turbin..
Till exempel, i OWC-systemet (Oscillerande vattenkolonn) kommer vattnet i vågflödet in genom en kanal och driver inomhusluften. Luftpelaren stiger genom en skorsten och passerar genom turbinen för att gå ut.
När vattnet drar sig tillbaka i vågens stig, kommer luften in i skorstenen igen och flyttar turbinen igen. Detta har en design som gör att den rör sig i samma riktning i båda flödena.
Ett annat liknande system är ORECON, där svängningen av vattnet inuti kammaren driver en flottör som i sin tur pressar luften för att passera genom turbinen. Detta system fungerar lika genom att flytta luft i båda riktningarna.
Det är en energi från en praktiskt taget outtömlig naturlig källa som havsvågorna.
Källan till vågenergi är havsvågor där ekonomiskt ägande inte utövas.
Vågsenergi genererar inte avfall och de system som hittills föreslagits för dess användning genererar inte relevant avfall i processen..
All störning i vattenmiljön eller kustmiljön ger viss miljöpåverkan, men de flesta av de föreslagna systemen har låg påverkan.
Vissa vågkraftsystem möjliggör utvinning av havsvatten för att genomföra avsaltningsprocesser och erhålla dricksvatten eller för produktion av väte.
Till exempel de som arbetar med att fånga och lagra havsvatten vid kusten, såsom TAPCHAN och SSG Wave Energy.
De flesta av nackdelarna är inte absoluta utan beror på det specifika vågsystem vi utvärderar..
Hastigheten för energiproduktion beror på vågornas slumpmässiga beteende i regelbundenhet och styrka. Därför är de områden där användningen av denna energi kan vara effektiva begränsade..
Vågens amplitud och riktning tenderar att vara oregelbunden så att den inkommande effekten är slumpmässig. Detta gör det svårt för enheten att uppnå maximal prestanda över hela frekvensområdet och energiomvandlingseffektiviteten är inte hög..
Underhållet av de involverade strukturerna medför vissa svårigheter och kostnader, med tanke på de frätande effekterna av marin saltpeter och påverkan av själva vågorna. När det gäller installationer till havs och under vatten ökar underhållskostnaderna på grund av åtkomstproblem och behovet av regelbunden tillsyn..
Strukturerna för att fånga vågsenergi och omvandla den till elektrisk energi utsätts för extrema förhållanden i den marina miljön. Dessa inkluderar fukt, saltpeter, vindar, regn, stormar, orkaner, bland andra..
Stormar innebär att enheten måste tåla belastningar 100 gånger högre än den nominella, vilket kan orsaka skada eller total skada på utrustningen.
Havslivet är också en faktor som kan påverka funktionaliteten hos utrustning som stora djur (hajar, valar). Å andra sidan fäster tvåskaliga och alger på ytan på utrustningen och orsakar betydande försämring..
Den initiala ekonomiska investeringen är hög på grund av den nödvändiga utrustningen och svårigheterna med installationen. Utrustningen behöver speciella material och beläggningar, hermetiska och förankringssystem.
Beroende på vilken typ av system som används kan dessa påverka navigering, fiske och turistattraktionen i området..
Även om Medelhavets potential är liten när det gäller vågsenergi, är den i Kantabriska havet och i Atlanten mycket hög. I den baskiska staden Mutriku finns ett kraftverk som byggdes 2011 med 16 turbiner (300 kW kraft).
I Santoña (Kantabrien) finns ett annat vågkraftverk som använder 10 nedsänkta bojar för att dra nytta av vågornas vertikala svängningsenergi och generera elektricitet. På Kanarieöarna finns det flera projekt för att öka vågens energi på grund av de gynnsamma förhållandena vid deras kuster.
2008 installerade Ocean Power Delivery (OPD) tre Pelamis P-750-maskiner 5 km utanför den portugisiska kusten. Dessa ligger nära Póvoa de Varim, med en installerad kapacitet på 2,25 MW.
OWC-teknik används på ön Orkney, där ett system har installerats sedan 2000 kallat LIMPET. Detta system har en maximal produktion på 500 KW.
År 2004 ett pilotprojekt av den typen Wave Dragon i Danmark, med dess mått på 58 x 33 m och med en maximal effekt på 20 KW.
Installationen av en anläggning för SSG Wave Energy-systemet i Svaaheia (Norge) pågår.
År 2002 installerades ett pilotprojekt för en Power Buoy-enhet i New Jersey, med en offshore-boj som var 5 m i diameter, 14 m lång och med en maximal effekt på 50 kW..
I Oregon installerades en SSG Wave Energy pilotanläggning i hamnen i Garibaldi. På Hawaii främjar de också förnybara energikällor och, när det gäller ön Maui, är den viktigaste förnybara källan vågsenergi.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.