Energia prądów morskich, pływów i falowania

Wody mórz i oceanów stanowią nieprzebrane źródło energii. Wynika to z faktu, że znajdują się one w nieustannym ruchu za sprawą prądów, pływów i fal. Ponieważ zjawiska te są powtarzającymi się samoistnie procesami naturalnymi, można w tym wypadku mówić o odnawialnych źródłach energii. Wykorzystywane w rozważny sposób mogą one przyczynić się do zapewnienia wielu odbiorcom nieprzerwanych dostaw energii, pozyskiwanej bez szkody dla środowiska. W tym artykule przedstawimy, w jaki sposób energia prądów morskich, pływów i falowania może posłużyć do produkcji energii elektrycznej.

 
Urządzenie do konwersji energii
Konwerter energii fal morskich. Źródło: Dynamics and control of ocean wave energy converters, International Journal of Dynamics and Control

Energia prądów morskich

Prądy morskie to duże i niemal niezmienne ruchy wody w morzach i oceanach będące efektem występowania wiatru, różnic temperatur lub zasolenia wody, a także ruchu obrotowego ziemi. Ich energię można wykorzystywać w podobny sposób jak energię wiatru – zamienioną na energię kinetyczną turbiny, a końcowo energię elektryczną.

Choć moc niesiona przez prądy morskie na całej kuli ziemskiej liczona jest w terawatach, to jej wykorzystanie jest znikome. Przyczyną tego są trudności techniczne w jej wychwytywaniu oraz przede wszystkim słabo zbadany wpływ prądów morskich na ekosystemy. Nie jest wiadome, w jakim stopniu można wykorzystać energię prądów, a więc osłabić je, nie zaburzając równowagi w środowisku naturalnym. Trwają jednak badania naukowe, które mogą w przyszłości umożliwić wykorzystanie energii prądów morskich na większą skalę.

Energia pływów

Pływy morskie (przypływy i odpływy) to podnoszenie się i opadanie poziomu morza pod wpływem oddziaływania grawitacyjnego Słońca i Księżyca w połączeniu z ruchem obrotowym Ziemi. Potencjał ich wykorzystania w energetyce jest mniejszy, niż w przypadku prądów (ok. 200 GW), ale pozyskiwanie z nich energii jest uznawane za bezpieczniejsze.

Do wykorzystywanych metod konwersji energii pływów zaliczają się pływowy generator strumienia i zapory zatrzymujące wodę w czasie przypływu. W fazie projektów i rozważań są nowe technologie, wśród których znajduje się dynamiczna energia pływów. Wykorzystuje ona bardzo długie tamy powodujące powstawanie znacznych różnic w poziomie wody przy brzegu morza czy oceanu. Inną proponowaną metodą jest  laguna pływowa, magazynująca energię wysokiego poziomu wody w czasie przypływu do późniejszego wykorzystania.

Obecnie energii pływów morskich nie wykorzystuje się na szeroką skalę ze względu na wysokie koszty i ograniczoną dostępność miejsc o odpowiednio dużych różnicach poziomu morza czy prędkościach przepływu. Postępy w technologii projektowania turbin pokazują jednak, że pływy morskie mają szansę stać się efektywnym ekonomicznie i przyjaznym środowisku źródłem energii.

Pierwszą elektrownią wykorzystującą energię pływów była Elektrownia Pływowa Rance w północno-zachodniej Francji powstała w 1966 roku. Z mocą szczytową 250 MW, a średnią 57 MW, pozostawała największą elektrownią tego typu aż do roku 2011. Wtedy to powstała Elektrownia Pływowa na Jeziorze Sihwa w Korei Południowej o mocy maksymalnej 254 MW.

Energia falowania

Fale morskie powstają w wyniku oddziaływania wiatru z powierzchnią wody. Ich wysokość jest zależna od szeregu różnych czynników. Należą do nich prędkość wiatru, czas i odległość, na jakiej wzbudzane są fale, a także głębokość i topografia dna morskiego. Przenoszona energia zależy od prędkości i długości fali, a także od gęstości wody. Przedmiot unoszący się na fali wykonuje ruchy oscylujące. Umożliwia to wykorzystanie energii fal na wiele różnych sposobów. Do najpopularniejszych należą elektrownie pneumatyczne, pływakowe i przelewowe.

Zespół urządzeń służących do generacji elektryczności z wykorzystaniem energii fal morskich jest nazywany farmą falową. Ze względu na nowość tej technologii, są one obecnie głównie w fazie projektów. Kraje o długiej linii brzegowej, takie jak Wielka Brytania, Stany Zjednoczone, Rosja czy Włochy są zaangażowane w rozwój farm falowych, aby móc w przyszłości użyć ich do zapewnienia swoim obywatelom bezpieczeństwa energetycznego w ekonomiczny i ekologiczny sposób.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najnowsze

PARTNER STRATEGICZNY PORTALU

PARTNERZY PORTALU

Kategorie

BĄDŹMY W KONTAKCIE