Kas ir viļņu enerģijas tehnoloģija?

Viļņu enerģijas tehnoloģija izmanto augošos un krītošos virsmas viļņu virsotnes, ko okeānā virza plūdmaiņu spēki, lai radītu elektroenerģiju vai nu no tiešas ūdens plūsmas, vai ar spiediena ietekmi, ko ūdens var radīt virszemes gaisa straumēm. Lai gan viļņu enerģijas tehnoloģija piedāvā solījumu būt bez maksas un pilnībā atjaunojama, tās ietekme uz jūras vidi lielākoties nav zināma. Tehnoloģija ir arī izstrādes stadijā, kur tiek pārbaudīti prototipi, kurus galu galā varētu palielināt, lai nodrošinātu lielu enerģijas daudzumu piekrastes pilsētām.

Viens piemērs viļņu enerģijas tehnoloģijai, kurā izmanto vēja enerģiju, ir izstrādāts Austrālijā un tiek testēts pie Havaju salu krastiem ASV, sākot no 2008. gada. Ienākošie viļņi iekļūst kamerā, kas izspiež gaisu centrālajā caurulē, kas tiek izmantota, lai vadīt turbīnu. Turbīna ir paredzēta, lai mainītu rotāciju, reaģējot uz viļņiem, kas aug vai krīt, mainot gaisa plūsmu tā, lai tā nepārtraukti grieztos. Tomēr process rada daudz trokšņa, kas ir viens no tā galvenajiem trūkumiem.

Citā metodē tiek izmantotas lielas, peldošas, iegarenas pelamis caurules, kas svārstās uz augšu un uz leju pa virsmu, viļņiem ejot zem tām. Tādējādi no katras caurules piestiprinātā svira tiek pārvietota uz hidraulisko sūkni, kas darbina elektriskos ģeneratorus. Līdzīgā hidrauliskajā konstrukcijā tiek izmantots aprīkojums, kas atrodas jūras dibenā un ir piestiprināts pie peldošām vienībām, kas pārvietojas kā virzulis, viļņiem augot un krītot, lai sūknētu jūras ūdeni caur ģeneratoriem. Austeru čaumalas viļņu enerģijas tehnoloģija izmanto arī viļņu sūknēšanas darbību, lai atvērtu un aizvērtu hidraulisko paneli, kas sūknē šķidrumu uz krasta staciju, kur spiediens atkal tiek izmantots elektriskā ģeneratora darbināšanai.

ASV 2007. gadā eksperimentālo viļņu enerģijas projektu pie Oregonas krastiem pabeigšanas datums ir no 5 līdz 10 gadiem, un tiek prognozēts, ka tie saražos pietiekami daudz enerģijas ar maksimālo jaudu, lai apgādātu 60,000 XNUMX mājsaimniecību. Ierīcēs tiek izmantotas viļņu uztveršanas bojas, kas novietotas Klusajā okeānā, un tās papildina līdzīgus eksperimentus Vašingtonas, Havaju salās un Ņūdžersijas štatos. Testēšana tiek veikta, vienlaikus cenšoties novērtēt sistēmu ietekmi uz vidi, kad tās darbojas.

Lai gan ASV programmas lielākoties ir eksperimentālas, Eiropa ir vadošā viļņu enerģijas tehnoloģiju attīstībā. Visā Eiropas sektorā viļņu enerģijas tehnoloģija ir pētīta vairāk nekā 25 gadus ar dažādu sabiedrības atbalsta un panākumu līmeni. Problēmas, kas saistītas ar plūdmaiņu enerģijas sistēmu palielināšanu līdz praktiskajam līmenim, ir viļņu lieluma un virziena nevienmērīgums, strukturālās spējas tikt galā ar ekstremāliem okeāna laikapstākļiem un aprīkojuma konstrukcijas pielāgošana, lai tā efektīvi izmantotu lēnas un neregulāras viļņu kustības.

Spēja izmantot enerģiju no viļņiem ir tieši proporcionāla to amplitūdas kvadrātam jeb laika posmam starp virsotnēm un to lielumam. Tas padara viļņus, kas ģenerēti 30° un 60° ziemeļu un dienvidu platuma grādos visā pasaulē, par enerģiskākajiem. Eiropas valstis, kurām ir vislielākais potenciāls izmantot šo enerģijas avotu, ir Islande, Apvienotā Karaliste un Īrija, kā arī Spānijas ziemeļi un Norvēģijas dienvidi.
Aplēses liecina, ka kopējais okeāna enerģijas daudzums, kas pieejams gar Eiropas piekrasti, ir 320 gigavati. Tiek prognozēts, ka Apvienotās Karalistes piekraste spēs saražot 67 gigavatus elektroenerģijas, izmantojot viļņu enerģijas tehnoloģiju. Salīdzinājumam, Apvienotās Karalistes elektroenerģijas ražošanas jauda 2008. gadā bija 76 gigavati no tradicionālajiem naftas, gāzes un atjaunojamiem enerģijas avotiem.

Vides problēmas, kas saistītas ar viļņu enerģijas ģeneratora izvietošanu, koncentrējas uz piecām plašām jomām. Tiek pētīta vairāku viļņu enerģijas ierīču ietekme uz piekrastes vai krasta līnijas dinamiku un bentosa ekosistēmām seklo ūdens reģionu dibenā. Tiek pētīti arī elektromagnētiskie lauki, ko viļņu enerģijas tehnoloģija rada un ietekmē apkārtējos zivju biotopus un migrācijas modeļus. Tiek pētīta arī vispārējā ietekme uz jūras zīdītāju un jūras putnu vietējiem dzīves cikliem.
Papildu bažas par viļņu enerģijas fermām gar krasta līniju ir saistītas ar to ietekmi uz atpūtas aktivitātēm, to trokšņa piesārņojumu un iespējamo apdraudējumu kuģu navigācijai. Neskatoties uz šiem trūkumiem, 2008. gadā globālie prototipi ražoja divus megavatus jaudu. Tiek lēsts, ka pasaulē saražotā jauda ir 2,000 gigavati gadā jeb 10% no visa pasaules elektroenerģijas patēriņa 2008. gadā. Lai faktiski sasniegtu šādu ražošanas līmeni, investīciju izmaksas tiek lēstas 820,000,000,000 1,173,830,000,000 XNUMX XNUMX eiro (XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX ASV dolāru) apmērā.