10 Ocean Energyn etuja ja haittoja

Sähkön tuotannolla vesivirroista on useita käyttömahdollisuuksia, ja se on jo yhteensopiva nykyisen verkkomme kanssa. Mutta mitä on valtameren energia, miten sitä tuotetaan? Onko merienergialla mitään merkitystä? Tässä artikkelissa tarkastellaan valtamerienergian etuja ja haittoja sekä merienergian perusasiat.

Mitä on Ocean Energy?

Merissä on valtava määrä potentiaalista energiaa. Tämän energian hyödyntämisessä voi olla merkittäviä etuja. Joten yleisesti ottaen mitä on valtameren energia? Valtameren aaltoenergia on keskittynyt aurinkoenergia, jota tuuli ja aallot välittävät.

Vuorovesi puolestaan ​​​​ovat säännöllisiä muutoksia merenpinnassa ja veden virtausnopeudessa, jotka aiheutuvat kuun, auringon ja muiden maan päällä olevien taivaankappaleiden vetovoimasta. Vuorovesi muuttuu dramaattisesti ajan mittaan johtuen monista ilmiöistä, jotka liittyvät maan pyörimiskallistumiseen, pyörimisnopeuteen sekä gravitaatio- ja pyörimisvoimien väliseen vuorovaikutukseen. Rannikkopaikat ovat erityisen herkkiä vuoroveden vaikutuksille lisääntyneen vesivirran ja kapeiden kanavien aiheuttaman lisääntyneen energiatiheyden vuoksi.

• Virtaukset ja vuorovedet: Modulaarisia järjestelmiä voidaan käyttää vuorovesivirtojen (meren) kineettisen energian valjastamiseen, kun taas estuaarien yli voidaan rakentaa padoja vuoroveden potentiaalisen energian vangitsemiseksi.
• Aallot: Meren aaltojen kineettistä ja potentiaalista energiaa on mahdollista kerätä modulaarisen teknologian avulla.
• Lämpötilan muutokset: Ocean Thermo Energy Conversion (OTEC) tarkoittaa toimintojen kokoelmaa, jossa käytetään meren pinnan ja sen syvyyksien välisen lämpötilaeron seurauksena esiintyvää lämpöenergiaa.
• Muutokset suolapitoisuudessa: Hyödyntämällä painetta hidastettua käänteisosmoosiprosessia ja siihen liittyviä muunnostekniikoita, suolaisuusgradienttiin liittyvä energia voidaan ottaa talteen kohdasta, jossa makea ja suolainen vesi kohtaavat jokien suulla.

Parhaillaan tutkitaan edellä mainittujen menetelmien hybridisaatiota ja vaihtoehtoisten uusiutuvien valtamerten luonnonvaraideoiden, kuten hydrotermisten aukkojen, kartoittamista. Energiaa tutkitaan myös moniin muihin käyttötarkoituksiin sähköntuotannon lisäksi, kuten juomaveden suolanpoistoon, vesiviljelyyn paineilmaan ja vedyn synteesiin elektrolyysillä. Tämän jälkeen yritetään ymmärtää 10 valtameren energian etua ja haittaa.

10 Ocean Energyn etuja ja haittoja

Valtameri uusiutuva energia Tämä ala, erityisesti vuorovesivirta- ja aaltoenergian muunnosteknologioiden ala, on herättänyt suurta huomiota eri puolilla maailmaa erilaisten luovien konseptien käyttöönoton ja useiden käyttöönoton onnistuneiden raportoitujen ansiosta. Kuten kaikilla muillakin energialähteillä, merienergialla on monia etuja ja haittoja.

Ocean Energyn edut

Merienergian edut ovat seuraavat:

1. Uusiutuva

Tuuli synnyttää aaltoja, ja maapallon pinnan epätasainen lämpeneminen, joka johtuu pääasiassa siitä, että aurinko lämmittää maapallon eri osia eri nopeuksilla, on tämän epätasaisen lämpenemisen perimmäinen syy. Tuuli siirtää lämmön muodossa olevaa energiaa maapallon yhdestä osasta toiseen, jossa se sitten imeytyy veteen aaltojen muodostamiseksi. Aaltoja tulee aina riehumaan rannikkoalueilla tai niiden läheisyydessä asuvien maiden rannikoilla, koska tuuli on aina läsnä. Toisin kuin fossiiliset luonnonvarat, jotka ehtyvät yhtä nopeasti kuin niitä löydetään, valtamerten vuorovedet palaavat aina rantaan.

2. Luonnon maailman suojeleminen, vähemmän Hiilijalanjälki ja Ei maaperävaurioita

Toisin kuin fossiiliset polttoaineet, jotka tuottavat kasvihuonekaasuja, jätettä ja saasteita poltettaessa, aaltoenergia on luonnostaan ​​jätteetöntä ja saasteetonta. Vierekkäisten generaattoreiden ja voimalaitosten tehostamiseksi aalloista saatava energia voidaan siirtää suoraan sähköä tuottaviin laitteisiin. Luotettavan uusiutuvan energian lähteen löytäminen on haastavaa nykypäivän energiariippuvaisessa maailmassa.

Alle neliökilometriä valtameren pohjatilaa tarvitaan isännöimään aaltovoimalaitos, joka pystyy tuottamaan tarpeeksi energiaa noin 20,000 XNUMX amerikkalaisen kodin sähköä varten.

Aaltovoima ei vahingoita planeettaa millään tavalla, toisin kuin fossiilisten polttoaineiden louhinta, joka voi jättää suuria reikiä maahan. Se on yksi suosituimmista tavoista valjastaa energiaa merestä, ja se on turvallista ja ympäristöystävällistä käynnistää.

3. Paljon ja helposti saatavilla

Tämä energialähde sijaitsee kätevästi lähellä alueita, joissa sitä voidaan käyttää hyvin. Monet suuret kaupunkikeskukset ja satamat sijaitsevat lähellä rannikkoa, mikä mahdollistaa aaltojen energian hyödyntämisen. Rannikkoyhteisöjen suuren asukastiheyden vuoksi asukkaat todennäköisesti sopeutuvat tehokkaasti aaltovoimalaitosten tuottamaan meluon ja tärinään.

4. Vähennä riippuvuutta ulkomaisista öljyjättiläisistä

Jos aaltovoiman koko potentiaali hyödynnettäisiin, olisimme vähemmän riippuvaisia ​​muista maista tuoduista fossiilisista polttoaineista. Se voi luoda vihreitä työpaikkoja miljoonille ihmisille ja vähentää ilmansaasteita samanaikaisesti.

5. Laajat valjastusmenetelmät

Nämä tiedot voidaan kerätä monella tavalla, mikä on toinen etu. Kiinteissä voimalaitoksissa olevat vesiturbiinit ovat yksi vaihtoehto, kun taas jättimäiset rakenteet, jotka laivat heittävät mereen keräämään aaltoenergiaa, ovat toinen vaihtoehto.

6. Luotettava

Aaltoteho on luotettava, koska se on jatkuvasti saatavilla. Tämä johtuu siitä tosiasiasta, että aallot ovat jatkuvasti virrassa. Vaihtelua voi esiintyä, mutta taustalla oleva keskimääräinen liike on vakio. Tämän seurauksena energian kerääminen on jatkuva prosessi. On tunnettu tosiasia, että aaltojen tuottaman ja välittämän energian määrä vaihtelee kausittain ja vuosittain. Mutta energian tuotanto on jatkuvaa.

7. Erittäin korkeita energiatasoja voidaan tuottaa

Mahdollisuus tuottaa energiaa valtamerten aalloista on huikea. Tehon tiheys on noin 30 kilowattia - 40 kilowattia aallonpituuden lineaarimetriä kohti rantaviivaa pitkin. Kun jatkamme sukeltamista syvemmälle, tehotiheys nousee noin 100 kW:iin. Tämä asia on aivan massiivinen.

8. Tehokas energiantuotanto

Rannikolla aaltojen energiatiheys on noin 30–40 kW/m, mutta suuremmissa syvyyksissä aaltojen energiatiheys voi olla jopa 100 kW/m. Yli 30 megawattia (MW) tehoa, joka riittää toimittamaan energiaa 20,000 XNUMX brittiläiselle kotitaloudelle, voidaan tuottaa alle puolen mailin neliömetrin suuruiselta valtameren alueelta.

9. Isompi

Aaltoenergialaitteita voidaan valmistaa erikokoisina tiettyjen alueiden sähkötarpeiden huomioon ottamiseksi. Sähkön tuotanto fossiilisista polttoaineista puolestaan ​​edellyttää tyypillisesti massiivisen infrastruktuurin rakentamista.

10. Kustannustehokkaat toiminnot ja pienempi häiriötiheys

Useimmissa tapauksissa, kun otamme esille aaltoenergialaitokset, ne voivat toimia täysin itsenäisesti. Koska polttoainetta ei tarvita, kuljetuksesta aiheutuu vähemmän negatiivisia vaikutuksia ja aaltovoimaa ja energiaa käytettäessä syntyy vähemmän huoltoongelmia. Jos ennakkokustannukset ovat kohtuulliset, tästä tekniikasta voi olla hyötyä kaikille osapuolille.

Lue myös: Älykkäämpi vihreämpi San Leandro: Sitoutuminen puhtaan energian tulevaisuuteen yhteisövoimalla toimivan mikroverkon avulla

Ocean Energyn haitat 

Kun olet oppinut merienergian eduista, sinun on oltava innokas tietämään sen haitat. Nämä ovat merienergian haitat -

1. Sijaintiriippuvaisuus

Yksi aaltoenergian suuri haittapuoli on tarve olla lähellä merta. Ainoat paikat, jotka hyötyvät siitä välittömästi, ovat rannikkokaupungit ja voimalaitokset. Alkuperänsä vuoksi aaltoenergia ei sovellu kaikkien käyttöön. Aaltoenergia ei kuitenkaan ole ainoa puhtaan energian ratkaisu, vaan meren ulkopuolisten maiden ja kaupunkien on löydettävä muita keinoja sähkön tuottamiseen.

2. Vaikutus meren ekosysteemiin

Vaikka aaltoenergia on puhdasta, se aiheuttaa kuitenkin riskejä tietyille sille alttiina oleville organismeille. Energian keräämiseksi aalloista on sijoitettava massiivisia laitteita lähelle ja jopa mereen. Näiden laitteiden tärinä ja melu häiritsevät meriympäristöä, ja ne muuttavat lähellä rannikkoa olevien eläinten, kuten rapujen ja meritähtien, elinympäristöä. On myös mahdollista, että aaltoenergia-alustoilla käytettävät haitalliset kemikaalit vuotavat ulos ja saastuttavat niitä ympäröivän veden.

3. Kohtuuttomat kulut

Vaikka aaltoenergialla on monia myönteisiä puolia, sen valtavat tuotantokustannukset ovat suuri haittapuoli. Aaltoenergian muuntamiseksi käyttökelpoisiin muotoihin tarvitaan valtava infrastruktuuri. Asianomaisten teknologioiden pitkäikäisyys on siis erittäin kyseenalainen. Ottaen huomioon aaltojen arvaamattomuuden. Kun aallot ovat erityisen voimakkaita, ne voivat aiheuttaa katastrofaalisen koneiston. Tämän tyyppisten laitteiden korjaamisesta ja ostamisesta aiheutuu valtavia kustannuksia. Lisäksi investointi, joka tarvitaan voimalaitoksen rakentamiseen tämän energian muuntamiseksi käyttökelpoiseen muotoon, on valtava. Pelkästään myllyn asentaminen ei myöskään riitä. Kunnossapidosta on huolehdittava. Näiden kulujen kokonaissumma on hämmästyttävä.

4. Häiriöitä aiheuttava tekijä huvi- ja kaupallisille aluksille

Se aiheuttaa myös häiriöitä sekä julkisille että yksityisille aluksille, mikä on kielteinen puoli. Toimiakseen aaltovoimaloiden tulee sijaita lähellä rantaa, ja niistä on eniten hyötyä, kun ne sijaitsevat lähellä tiheästi asuttuja alueita. Nämä paikat toimivat kuitenkin merkittävinä sisääntulosatamina monenlaisille aluksille, mukaan lukien rahtialukset, risteilyalukset, asuntoautot ja rannalla kävijät. Aaltoenergian keräyslähteen rakentaminen aiheuttaa merkittäviä häiriöitä kaikkeen tähän toimintaan, joka koskee sekä maalla että merellä toimivia käyttäjiä. Tästä syystä on tärkeää, että aaltoenergiasta kiinnostuneet hallitukset ja yritykset ottavat huomioon niiden ihmisten huolenaiheet, joita ne saattavat häiritä, ennen kuin investoivat alaan.

5. Melu ja visuaalinen saastuminen

Rannikkoalueiden lähellä asuvalle henkilölle aalto-/valtamerienergian generaattorit voivat olla erittäin epämiellyttäviä. Nämä suuret generaattorit työskentelevät keskellä valtameriä ja tuhoavat niiden kauneuden ja rauhan. Nämä koneet ovat vastuussa myös melusaasteista. Suurin osa niiden melusta on kuitenkin aaltojen peitossa.

6. Vaikea kiivetä

Se, että yksikään sähkölaitos ei voi vielä ottaa käyttöön aaltofarmia, koska ne eivät ole vielä tarpeeksi suuria tuottamaan huomattavan määrän sähköä, on ehkä suurin haitta tuolloin. On totta, että tiettyjä aaltoenergiajärjestelmiä on kokeiltu Skotlannissa, Havaijilla ja viimeksi Australiassa, mutta niiden maksimiteho on vain noin 2.5 MW. Vaikka markkinoiden ennustetaan kasvavan, aaltoenergian tuottajia on tällä hetkellä vaikea ottaa käyttöön käytännössä.

7. Tekniikan kehitys etenee etanan vauhtia

Vaikka aaltoenergian tutkimusta on jatkettu 1700-luvulta lähtien, tekniikka on kaukana kypsästä. Tämä hidas edistyminen on este tämän rahoitukselle uusiutuva energian lähde.

8. Epämukavasti tarttuva

Valtameren aalloista tuotetun sähkön kuljettaminen pitkiä matkoja sisämaan kuluttajille on nyt valtava tekninen haaste.

9. Aallonpituus

Tuulivoima on täysin riippuvainen veden tiheydestä, aallonpituudesta ja aallon nopeudesta. Merkittävän määrän valtameren voiman tuottamiseksi tarvitaan johdonmukainen voimakkaiden aaltojen virtaus. Joidenkin alueiden epäluotettavan aaltokäyttäytymisen vuoksi on kuitenkin erittäin mahdotonta ennustaa täysin tarkkaa aaltotehoa. Merivoimaan ei voi koskaan täysin luottaa luotettavana energialähteenä.

10. Heikko suorituskyky ankaralla säällä

Vaikeissa sääolosuhteissa aaltovoiman suorituskyky laskee merkittävästi. Niiden on kestettävä ankarat sääolosuhteet.

Kaiken tämän läpikäynnin jälkeen sinun olisi pitänyt ymmärtää valtamerienergian edut ja haitat. Nyt on aika oppia valtameren energiatyypeistä seuraavassa kohdassa.

Lue myös: Kaikki polttokennojen eduista

Valtameren energiatyypit

Kun olet oppinut valtamerienergian eduista ja haitoista, sinun on opittava myös merienergian tyypit.

1. Vuorovesienergia: Vuorovesien voiman hyödyntämiseksi vuorovesivoimaloita rakennetaan jokien suistoille, ja ne on suunniteltu varastoimaan ja vapauttamaan suuria määriä vettä kahdesti päivässä.

2. Aaltoenergia: Meren aaltojen voimakkuutta voidaan valjastaa käyttämällä mekaanisia laitteita. Suuret koelaitokset, jotka olivat aikoinaan vain muutaman kilometrin päässä rannasta, uskaltavat nyt avoveteen.

3. Valtameren virran energia: Merivirtojen energia on sama kuin tuulen pinnalla. Tämä energia otetaan talteen vedenalaisilla turbiineilla, jotka ovat pohjimmiltaan valtavia merenpohjaan ankkuroituja potkureita.

4. Valtameren lämpöenergia: Valtameriin varastoituu paljon lämpöä, mikä tekee niistä hyvän lämpöenergian lähteen. Intertrooppisissa paikoissa lämpimien pintavesien ja kylmempien maanalaisten kerrosten välistä lämpötilaeroa voidaan hyödyntää höyryn ja viime kädessä sähkön tuottamiseen.

5. Osmoottinen energia: Odottamattomin tapa on osmoottista energiaa, joka käyttää suolaisen ja makean veden välistä paine-eroa kalvon takana sähkön tuottamiseen.

Näiden vaihtoehtoisten energialähteiden etuja ei voida kiistää. Niitä on suuria määriä, ne ovat vakaita ja ennustettavissa, ja niitä voidaan hyödyntää monissa osissa planeettaa. Useat maat ovat alkaneet testata tekniikkaa, ja jotkut laitokset tuottavat tällä hetkellä sähköä kaupallisessa mittakaavassa.

Katso myös: Vuorovesienergian edut ja haitat

Mikä on valtameren energian merkitys?

On yleisesti tiedossa, että ilmastonmuutos on suuri riski valtamerille. Ja kuten johdannossa luvattiin, täällä tiedät merienergian merkityksen. Rannikkopopulaatiot ja valtamerten tukemat merelliset olennot tuntevat jo valtamerten lämpenemisen ja happamuuden vaikutukset. Nämä kohdat auttavat sinua ymmärtämään merienergian merkityksen.

1. Puhdas, päästötön sähkö

Tekniikat, jotka hyödyntävät valtameren energiaa, hyödyntävät vuoroveden säännöllisiä virtoja, aaltojen aaltoilevaa liikettä tai valtameren lämpötila- ja suolaisuusgradientteja. Mutta niillä on yksi yhteinen piirre: ne eivät käytä polttoainetta eivätkä aiheuta saasteita. Kun nämä koneet on otettu käyttöön, ne voivat jatkaa sähkön tuotantoa ilman saastumista vuosikymmeniä.

Merienergialaitosten laajentamisella on kerrannaisvaikutus muiden hiilivapaiden uusiutuvien energialähteiden kasvuun. Koska valtameri on jatkuvasti liikkeessä, se voi tarjota luotettavaa virtaa myös silloin, kun aurinko ei paista eikä tuuli puhaltaa. Vakaan kysynnän ja tarjonnan ylläpitäminen hiilivapaassa sähköverkossa edellyttää monipuolista uusiutuvien energialähteiden valikoimaa.

Vaikka näiden laitteiden valmistuksen ja toimituksen hiilijalanjälki ei ole nolla, se on verrattavissa muihin uusiutuviin energialähteisiin ja paljon pienempi kuin hiilen tai maakaasun. Tämä "elinkaarivaikutus" pienenee entisestään, kun teräs-, sementti- ja kuljetusteollisuus pyrkii vähentämään päästöjään.

2. Eläinsuojelualueiden kehittäminen

Todisteet viittaavat siihen, että valtamerienergialaitoksissa voi olla a merensuojelualue vaikutus, sillä jotkin lajit voivat turvautua rakenteiden alle ja ympärille, pois petoeläimistä, samalla kun ne voivat myös ruokkia ja lisääntyä ilman häiriöitä.

Rakenteet ovat usein asuttamia olentoja, mikä johtaa keinotekoiseen riuttaefektiin, joka puolestaan ​​houkuttelee kaloja ja muita eläimiä. Troolaus eliminoi usein ne harvat luonnossa esiintyvät kovat pinnat, joita esiintyy meriympäristöissä. Uponneiden laivanhylkyjen ja merellä sijaitsevien tuuliturbiinien tavoin valtamerienergialaitteiden perustukset tarjoavat täydellisen elinympäristön lukemattomille kaloille, rapuille ja nilviäisille.

3. Asioiden luonnollisen järjestyksen noudattaminen

Lisäksi ei ole näyttöä siitä, että valtamerien energialla olisi haitallisia vaikutuksia meren ekosysteemiin, joten se voi elää rinnakkain kaikenlaisen meren elämän kanssa.

On järkevää pohtia, kuinka valtamerienergialaitteet ovat vuorovaikutuksessa niiden kanssa valtameren jakavan merielämän kanssa. Toistaiseksi ei ole esiintynyt ainuttakaan tapausta, jossa meren eläimet olisivat osuneet laitteeseen kaikessa tehdyssä seurannassa. Vuorovesivirtojen ja aaltojen energiaa hyödyntävät koneet pyörivät ilmassa huomattavasti hitaammin kuin tuuliturbiini, niissä on vähemmän liikkuvia osia ja ne ovat sopusoinnussa veden liikkeen kanssa.

Ihmisen aiheuttama melu on tunnistettu suureksi ongelmaksi meriekosysteemejä tarkasteltaessa, mutta valtamerienergialaitteiden asentaminen on yleensä nopeaa ja hiljaista. Ankkurointiperustuksiin ei vaadita paalutustyötä, joten alue ei häiriinny ja asennuksen aikana pois muuttaneet kalat ja nisäkkäät palaavat välittömästi takaisin. Itse koneiden tuottamat melutasot ovat mitättömiä ja ovat huomattavasti laivojen ja muiden alusten melutasoa alhaisemmat, mutta silti kuultavissa.

Vaikka sähkömagneettisia kenttiä on kaikkialla valtamerissä, niitä mainitaan usein mahdollisena uhkana meren eläimille. Vaikka sähköjohdot voivat vaikuttaa näille alueille, tutkimusten mukaan ekologiset vaikutukset ovat minimaaliset ja että alueen eläimet ovat turvallisia.

Lue myös: Vetyenergian edut ja haitat

Mihin Ocean Energya käytetään?

Joten haluat tietää, mihin merienergiaa käytetään. Aallot, virrat ja vuorovedet liikkuvat jatkuvasti ja ne voidaan valjastaa tuottamaan puhdasta uusiutuvaa energiaa. Merestä saa energiaa erikoistyökaluilla. Tietyt näiden järjestelmien elementit liikkuvat veden liikkeen mukana saadakseen energian kiinni; tämä liike tuottaa sitten tehoa, joka välittyy rannikolle. Yksi tapa valjastaa valtamerten virtausten voimaa on käyttää poijuja tai turbiineja.

Aaltojen nousu ja lasku saa poijun nousemaan ja laskemaan. Tätä termiä käytetään kuvaamaan rakennuksia, jotka kelluvat veden päällä ja nousevat ja laskevat vuoroveden mukana. Näiden kellukkeiden ohjaamiseen käytetään erilaisia ​​järjestelmiä, kuten sylinteriä, johon on kiinnitetty mäntä. Mäntä on pyörivä sylinteri tai kiekko, joka sopii tiukasti toisen pyörivän sylinterin sisään puristamaan tai kuljettamaan nestettä, kuten ilmaa tai vettä, tai muuttamaan energiaa. generaattorin työntäminen tuottamaan sähköä liikkeestä. Ankkurit voidaan kiinnittää pylväisiin, jotka ovat pitkiä pylväitä. Poijuja tukevat paksut, tukevat tangot, joita kutsutaan parpeiksi ja jotka lasketaan veden pohjalle. Vaihtoehtoisesti koko asia voisi vain kellua vedessä. Näitä laitteita voidaan käyttää joko kauas avomerellä tai matalilla rannikkoalueilla.

Valtameret kattavat noin 70 % maapallon pinnasta. Ei ole olemassa laajempaa tai mahdollisesti tehokkaampaa uusiutuvaa luonnonvaraa kuin valtamerien energia. Se on resurssi, jota voidaan hyödyntää aiheuttamatta vahinkoa valtamerelle, ja tulos on siunaus sekä ympäristölle että ihmiskunnalle. Se on tavoite, johon kannattaa pyrkiä. Tämä artikkeli oli yritys saada sinut ymmärtämään mitä on valtameren energia? Mitä eri valtameren energiatyyppejä on? Mihin merienergiaa käytetään? Merienergian merkitys. Yhdessä merienergian etujen ja myös joidenkin merienergian haittojen kanssa.

Suositus: Garmin Vivoactive 3 -pariston vaihto