10 zalet i wad energii oceanicznej

Generowanie energii elektrycznej z prądów wodnych ma kilka potencjalnych zastosowań i jest już zgodne z naszą obecną siecią. Ale czym jest energia oceaniczna i jak jest wytwarzana? Czy energia oceaniczna ma jakieś znaczenie? W tym artykule przeanalizujemy zalety i wady energii oceanicznej, a także jej podstawowe aspekty.

Czym jest energia oceaniczna?

W morzach znajduje się ogromna ilość potencjalnej energii. Wykorzystanie tej energii może przynieść znaczące korzyści. Więc ogólnie rzecz biorąc, czym jest energia oceaniczna? Energia fal oceanicznych to skoncentrowana energia słoneczna, która jest przenoszona przez wiatr i fale.

Z drugiej strony pływy to okresowe zmiany poziomu morza i szybkości przepływu wody spowodowane przez przyciąganie grawitacyjne księżyca, słońca i innych ciał niebieskich na Ziemi. Pływy zmieniają się dramatycznie w czasie z powodu wielu zjawisk związanych z nachyleniem obrotowym Ziemi, szybkością wirowania i wzajemnym oddziaływaniem sił grawitacyjnych i obrotowych. Miejsca przybrzeżne są szczególnie podatne na skutki pływów ze względu na wzmocniony przepływ wody i zwiększoną gęstość energii spowodowaną przez wąskie kanały.

• Prądy i pływy: Systemy modułowe można stosować w celu wykorzystania energii kinetycznej prądów pływowych (morskich), natomiast zapory można budować na estuariach w celu przechwytywania energii potencjalnej pływów.
• Fale: Wykorzystując technologię modułową można pozyskiwać energię kinetyczną i potencjalną fal oceanicznych.
• Zmiany temperatury: Konwersja energii cieplnej oceanu (OTEC) odnosi się do zespołu działań wykorzystujących energię cieplną powstającą w wyniku różnicy temperatur między powierzchnią morza a jego głębią.
• Zmiany zasolenia: Wykorzystując proces odwróconej osmozy z opóźnieniem ciśnieniowym i powiązane technologie konwersji, energię związaną z gradientem zasolenia można pozyskać z punktu, w którym słodka i słona woda spotykają się u ujścia rzeki.

Hybrydyzacja wyżej wymienionych metod i eksploracja alternatywnych pomysłów na odnawialne zasoby oceaniczne, takie jak kominy hydrotermalne, są obecnie przedmiotem badań. Energia jest również badana pod kątem wielu innych zastosowań poza wytwarzaniem energii, takich jak odsalanie wody pitnej, sprężone powietrze do akwakultury i synteza wodoru poprzez elektrolizę. Następnie spróbujmy zrozumieć 10 zalet i wad energii oceanicznej.

10 zalet i wad energii oceanicznej

Ocean odnawialne źródła energii sektor, w szczególności obszar technologii konwersji energii prądów pływowych i fal, przyciągnął znaczną uwagę na całym świecie w wyniku wprowadzenia różnych kreatywnych koncepcji i zgłoszonych sukcesów wielu wdrożeń. Podobnie jak każde inne źródło energii, istnieje wiele zalet i wad energii oceanicznej.

Zalety energii oceanicznej

Zalety energii oceanicznej są następujące:

1. Odnawialne

Wiatr generuje fale, a nierównomierne nagrzewanie powierzchni Ziemi, głównie z powodu nagrzewania różnych części globu przez słońce z różną prędkością, jest główną przyczyną tego nierównomiernego nagrzewania. Energia w postaci ciepła jest przenoszona przez wiatr z jednej części ziemi do drugiej, gdzie jest następnie absorbowana przez wodę, aby wytworzyć fale. Zawsze będą fale uderzające w wybrzeża krajów, w których znaczna liczba ludności żyje na obszarach przybrzeżnych lub w ich pobliżu, ponieważ wiatr zawsze będzie obecny. W przeciwieństwie do zasobów kopalnych, które wyczerpują się tak szybko, jak są odkrywane, pływy oceaniczne zawsze wracają na brzeg.

2. Ochrona świata przyrody, mniej Ślad węglowy i Brak uszkodzeń gleby

W przeciwieństwie do paliw kopalnych, które podczas spalania wytwarzają gazy cieplarniane, odpady i zanieczyszczenia, energia fal jest z natury wolna od odpadów i zanieczyszczeń. Aby zasilić sąsiednie generatory i elektrownie, energia z fal może być przesyłana bezpośrednio do urządzeń wytwarzających energię elektryczną. Znalezienie niezawodnego źródła energii odnawialnej jest trudne w dzisiejszym świecie zależnym od energii.

Do zbudowania elektrowni falowej, która wytworzyłaby wystarczająco dużo energii, by zasilić około 20,000 XNUMX amerykańskich domów, potrzeba mniej niż mili kwadratowej powierzchni dna oceanu.

Energia fal nie szkodzi planecie w żaden sposób, w przeciwieństwie do wydobywania paliw kopalnych, które może pozostawić duże dziury w ziemi. Jest to jeden z najbardziej preferowanych sposobów pozyskiwania energii z morza, a do tego jest bezpieczny i przyjazny dla środowiska.

3. Obfitość i łatwy dostęp

To źródło energii jest dogodnie zlokalizowane w pobliżu obszarów, które mogą je dobrze wykorzystać. Wiele dużych ośrodków miejskich i portów znajduje się w pobliżu wybrzeża, co umożliwia wykorzystanie energii fal. Ze względu na dużą gęstość zaludnienia społeczności przybrzeżnych mieszkańcy prawdopodobnie skutecznie dostosują się do hałasu i wibracji generowanych przez elektrownie energii fal.

4. Ogranicz zależność od zagranicznych gigantów naftowych

Gdyby udało się wykorzystać cały potencjał energii fal, bylibyśmy mniej zależni od paliw kopalnych importowanych z innych krajów. Może to wygenerować zielone miejsca pracy dla milionów ludzi i jednocześnie zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza.

5. Rozległe metody wykorzystania

Informacje te można zbierać na wiele sposobów, co jest kolejną zaletą. Turbiny wodne w stacjonarnych elektrowniach są jedną z opcji, podczas gdy gigantyczne konstrukcje wrzucane do oceanu przez statki w celu zbierania energii fal są inną.

6. Niezawodny

Energia fal jest niezawodna, ponieważ jest stale dostępna. Wynika to z faktu, że fale są w ciągłym ruchu. Mogą występować wahania, ale podstawowy średni ruch jest stały. W rezultacie gromadzenie energii jest procesem ciągłym. Wiadomo, że ilość energii generowanej i przesyłanej przez fale zmienia się sezonowo i rocznie. Ale generowanie energii jest stałe.

7. Można wygenerować niezwykle wysokie poziomy energii

Potencjał generowania energii z fal oceanicznych jest oszałamiający. Gęstość mocy wynosi około 30 kilowatów do 40 kilowatów na metr liniowy długości fali wzdłuż linii brzegowej. W miarę jak nurkujemy głębiej, gęstość mocy wzrasta do około 100 kW. Ta rzecz jest absolutnie ogromna.

8. Efektywne wytwarzanie energii

Na wybrzeżu gęstość energii fal wynosi około 30–40 kW/m, ale na większych głębokościach gęstość energii fal może osiągnąć nawet 100 kW/m. Ponad 30 megawatów (MW) energii, wystarczającej do zasilania 20,000 XNUMX brytyjskich gospodarstw domowych, może być generowane z obszaru oceanu mniejszego niż pół mili kwadratowej.

9. Większy wzrost

Urządzenia do pozyskiwania energii falowej mogą być produkowane w różnych rozmiarach, aby sprostać zapotrzebowaniu na energię elektryczną w określonych regionach. Produkcja energii z paliw kopalnych z kolei zazwyczaj wymaga budowy ogromnej infrastruktury.

10. Efektywne kosztowo operacje i zmniejszona częstotliwość awarii

W większości przypadków, gdy już wprowadzimy obiekty energii fal, mogą one działać całkowicie samodzielnie. Ponieważ nie ma potrzeby stosowania paliwa, transport powoduje mniej negatywnych skutków, a korzystanie z energii fal wiąże się z mniejszą liczbą problemów z konserwacją. Jeśli początkowe koszty są rozsądne, technologia ta ma potencjał, aby być korzystna dla wszystkich zaangażowanych.

Przeczytaj także: Mądrzejszy i bardziej zielony San Leandro: zobowiązanie do czystej przyszłości energetycznej z mikrosiecią zasilaną przez społeczność

Wady energii oceanicznej 

Po zapoznaniu się z zaletami energii oceanicznej, z pewnością chcesz poznać jej wady. Oto wady energii oceanicznej-

1. Odpowiedniość zależna od lokalizacji

Jedną z głównych wad energii fal jest konieczność przebywania w pobliżu oceanu. Jedynymi miejscami, które od razu skorzystają z tej energii, są miasta nadmorskie i elektrownie. Ze względu na swoje pochodzenie energia fal nie nadaje się do wykorzystania przez wszystkich. Jednak energia fal nie jest jedynym rozwiązaniem czystej energii, ponieważ kraje i miasta, które nie znajdują się w pobliżu morza, muszą znaleźć inne sposoby wytwarzania energii elektrycznej.

2. Wpływ na ekosystem morski

Mimo że energia fal jest czysta, stwarza jednak ryzyko dla niektórych organizmów, które są na nią narażone. Aby zbierać energię z fal, należy umieścić masywne urządzenia w pobliżu oceanu, a nawet w nim. Wibracje i hałas z tych urządzeń zakłócają środowisko morskie i zmieniają siedliska zwierząt przybrzeżnych, takich jak kraby i rozgwiazdy. Możliwe jest również, że szkodliwe substancje chemiczne stosowane na platformach energii fal wyciekną i zanieczyszczą wodę wokół nich.

3. Nadmierne wydatki

Nawet jeśli istnieje wiele pozytywnych aspektów energii fal, ogromne koszty jej produkcji są jej poważną wadą. Potrzebna jest ogromna infrastruktura, aby przekształcić energię fal w użyteczne formy. Trwałość odpowiednich technologii jest zatem wysoce wątpliwa. Biorąc pod uwagę nieprzewidywalność fal. Kiedy fale są szczególnie silne, mogą spowodować katastrofalną awarię maszyn. Naprawa i zakup sprzętu tego typu pociąga za sobą kolosalne koszty. Ponadto inwestycja wymagana do zbudowania młyna energetycznego w celu przekształcenia tej energii w użyteczną formę jest ogromna. Co więcej, samo zainstalowanie młyna nie wystarczy. Należy zadbać o konserwację. Całkowita suma tych wydatków jest oszałamiająca.

4. Czynnik powodujący zakłócenia dla statków rekreacyjnych i handlowych

Powoduje to również zakłócenia zarówno dla statków publicznych, jak i prywatnych, co jest negatywnym aspektem. Aby były skuteczne, elektrownie wykorzystujące energię fal muszą być zlokalizowane w pobliżu brzegu, a te obiekty są najbardziej przydatne, gdy znajdują się w pobliżu gęsto zaludnionych obszarów. Jednak te lokalizacje służą jako znaczące porty wejścia dla szerokiej gamy statków, w tym statków towarowych, statków wycieczkowych, kamperów i plażowiczów. Budowa źródła zbierania energii fal spowoduje znaczne zakłócenia we wszystkich tych działaniach obejmujących zarówno użytkowników lądowych, jak i morskich. Dlatego ważne jest, aby rządy i przedsiębiorstwa zainteresowane energią fal zajęły się obawami tych, których mogą zakłócić, zanim dokonają jakichkolwiek inwestycji w tej dziedzinie.

5. Hałas i zanieczyszczenie wizualne

Dla osób mieszkających w pobliżu regionów przybrzeżnych generatory energii fal/energii oceanicznej mogą być bardzo nieprzyjemne. Te duże generatory działają pośrodku oceanów i niszczą ich piękno, a także spokój. Te maszyny są również odpowiedzialne za zanieczyszczenie hałasem. Jednak większość ich hałasu jest zagłuszana przez fale.

6. Trudne do wspinaczki

Fakt, że żaden zakład użyteczności publicznej nie może jeszcze wdrożyć farm falowych, ponieważ nie są one jeszcze wystarczająco duże, aby dostarczać znaczną ilość energii elektrycznej, jest prawdopodobnie największą wadą w tym czasie. To prawda, że ​​pewne systemy energii falowej zostały wypróbowane w Szkocji, na Hawajach, a ostatnio w Australii, jednak ich maksymalna moc wyjściowa wynosi tylko około 2.5 MW. Chociaż przewiduje się, że rynek będzie się rozwijał, trudno jest wdrożyć producentów energii falowej na skalę praktyczną w tym czasie.

7. Postęp technologiczny postępuje w tempie ślimaka

Choć badania nad energią fal trwają od lat 1700., technologia ta jest daleka od dojrzałości. Ten powolny postęp stanowi barierę dla finansowania tej odnawialnych źródło energii.

8. Niewygodnie zaraźliwy

Przesyłanie energii elektrycznej, generowanej przez fale oceaniczne, na duże odległości do odbiorców w głębi lądu stanowi obecnie ogromne wyzwanie techniczne.

9. Długość fali

Energia wiatru jest całkowicie zależna od gęstości wody, długości fali i prędkości fal. Aby wygenerować znaczną ilość energii oceanicznej, potrzebny jest stały przepływ silnych fal. Jednak ze względu na niepewne zachowanie fal w niektórych obszarach, prognozowanie w pełni dokładnej mocy fal jest wysoce nieprzewidywalne. Nigdy nie można w pełni ufać energii oceanicznej jako niezawodnemu źródłu energii.

10. Słaba wydajność w trudnych warunkach pogodowych

W trudnych warunkach pogodowych wydajność energii falowej znacznie spada. Muszą one wytrzymać trudne warunki pogodowe.

Po przejściu przez to wszystko powinieneś zrozumieć zalety i wady energii oceanicznej. Teraz czas dowiedzieć się o rodzajach energii oceanicznej w poniższym akapicie.

Przeczytaj także: Wszystko o zaletach ogniw paliwowych

Rodzaje energii oceanicznej

Po zapoznaniu się z zaletami i wadami energii oceanicznej, musisz również poznać rodzaje energii oceanicznej:

1. Energia pływów: Aby wykorzystać energię pływów, w estuariach rzek buduje się elektrownie pływowe, które są w stanie magazynować i uwalniać duże objętości wody dwa razy dziennie.

2. Energia fal: Siłę fal oceanicznych można wykorzystać za pomocą sprzętu mechanicznego. Duże zakłady eksperymentalne, które kiedyś znajdowały się zaledwie kilka mil od brzegu, teraz wypływają na otwarte wody.

3. Energia prądów oceanicznych: Energia prądów oceanicznych jest porównywalna z energią wiatru na powierzchni. Energia ta jest przechwytywana za pomocą podwodnych turbin, które są w zasadzie ogromnymi śmigłami zakotwiczonymi w dnie morskim.

4. Energia cieplna oceanu: W oceanach gromadzi się dużo ciepła, co czyni je dobrym źródłem energii cieplnej. W miejscach międzyzwrotnikowych różnica temperatur między ciepłymi wodami powierzchniowymi a chłodniejszymi warstwami podpowierzchniowymi może być wykorzystana do wytwarzania pary i ostatecznie energii.

5. Energia osmotyczna: Najbardziej nieoczekiwaną metodą jest energia osmotyczna, która wykorzystuje różnicę ciśnień między wodą słoną i słodką za membraną do wytwarzania energii elektrycznej.

Nie można zaprzeczyć zaletom tych alternatywnych źródeł energii. Istnieją w dużych ilościach, są stabilne i przewidywalne, a także mogą być wykorzystywane w wielu częściach planety. Wiele krajów rozpoczęło testowanie tej technologii, a niektóre elektrownie obecnie produkują energię na skalę komercyjną.

Zobacz także: Zalety i wady energii pływów morskich

Jakie jest znaczenie energii oceanicznej?

Powszechnie wiadomo, że zmiana klimatu stanowi poważne zagrożenie dla oceanów. I jak obiecano we wstępie, tutaj poznasz znaczenie energii oceanicznej. Populacje przybrzeżne i morskie stworzenia, które żyją w oceanach, już odczuwają skutki ocieplenia oceanów i kwasowości. Te punkty pomogą ci zrozumieć znaczenie energii oceanicznej-

1. Czysta, wolna od emisji energia elektryczna

Technologie wykorzystujące energię oceanu wykorzystują regularne prądy pływowe, falujący ruch fal lub gradienty temperatury i zasolenia występujące w oceanie. Mają jednak jedną wspólną cechę: nie zużywają paliwa i nie emitują zanieczyszczeń. Po wdrożeniu maszyny te mogą nadal wytwarzać energię bez zanieczyszczeń przez dziesięciolecia.

Rozwój instalacji energii oceanicznej ma efekt mnożnikowy na wzrost innych bezemisyjnych, odnawialnych źródeł energii. Ponieważ ocean jest w ciągłym ruchu, może zapewnić niezawodną energię nawet wtedy, gdy słońce nie świeci i nie wieje wiatr. Aby utrzymać stabilną podaż i popyt w bezemisyjnej sieci elektrycznej, wymagane jest zróżnicowane portfolio odnawialnych źródeł energii.

Nawet jeśli ślad węglowy związany z produkcją i dostarczaniem tych urządzeń nie jest zerowy, jest porównywalny do śladu węglowego innych odnawialnych źródeł energii i znacznie mniejszy niż ślad węglowy węgla lub gazu ziemnego. Ten wpływ „cyklu życia” będzie się dalej zmniejszał, ponieważ przemysły stalowy, cementowy i transportowy pracują nad ograniczeniem emisji.

2. Tworzenie obszarów chronionych dla zwierząt

Dowody wskazują, że instalacje wykorzystujące energię oceaniczną mogą mieć rezerwat morski efekt jest taki, że niektóre gatunki mogą schronić się pod i wokół konstrukcji, z dala od drapieżników, a jednocześnie mogą żerować i rozmnażać się bez przeszkód.

Struktury te są często kolonizowane przez stworzenia, co prowadzi do efektu sztucznej rafy, która z kolei przyciąga ryby i inne zwierzęta. Trawling często eliminuje kilka naturalnie występujących twardych powierzchni w siedliskach morskich. Podobnie jak zatopione wraki statków i morskie turbiny wiatrowe, fundamenty sprzętu do pozyskiwania energii z oceanów zapewniają idealne siedlisko dla niezliczonych ryb, raków i mięczaków.

3. Przestrzeganie naturalnego porządku rzeczy

Co więcej, nie ma dowodów na to, że energia oceaniczna ma szkodliwy wpływ na ekosystem morski, dlatego może ona koegzystować ze wszystkimi gatunkami życia morskiego.

Można rozsądnie zastanowić się nad tym, jak urządzenia wykorzystujące energię oceanu oddziałują na życie morskie, które dzieli z nimi ocean. Jak dotąd nie było ani jednego przypadku, w którym morskie stworzenia uderzyłyby w urządzenie w całym przeprowadzonym monitorowaniu. Maszyny wykorzystujące energię z prądów pływowych i fal obracają się znacznie wolniej niż turbina wiatrowa w powietrzu, mają mniej ruchomych części i są dostrojone do ruchu wody.

Hałas spowodowany przez człowieka został zidentyfikowany jako poważny problem w kontekście ekosystemów morskich, jednak instalacja urządzeń do pozyskiwania energii oceanicznej jest zazwyczaj szybka i cicha. Wbijanie pali w celu zakotwiczenia fundamentów nie jest wymagane, więc region nie jest zakłócany, a ryby i ssaki, które wychodzą podczas instalacji, natychmiast wracają. Poziom hałasu wytwarzany przez same maszyny jest pomijalny, znacznie niższy niż hałas wytwarzany przez statki i inne jednostki pływające, ale mimo to słyszalny.

Chociaż pola elektromagnetyczne są wszechobecne w oceanie, często są wymieniane jako potencjalne zagrożenie dla życia morskiego. Chociaż linie energetyczne mogą wpływać na te obszary, badania sugerują, że skutki ekologiczne są minimalne, a zwierzęta w tym obszarze są bezpieczne.

Przeczytaj także: Zalety i wady energii wodorowej

Do czego wykorzystuje się energię oceanu?

Więc, chcę wiedzieć, do czego jest wykorzystywana energia oceaniczna. Fale, prądy i pływy nieustannie się poruszają i można je wykorzystać do zapewnienia czystej energii odnawialnej. Istnieją specjalistyczne narzędzia wykorzystywane do pozyskiwania energii z morza. Niektóre elementy tych systemów poruszają się wraz z ruchem wody, aby przechwycić energię; ruch ten generuje następnie moc, która jest przesyłana do wybrzeża. Jednym ze sposobów wykorzystania mocy prądów oceanicznych jest wykorzystanie boi lub turbin.

Wznoszenie się i opadanie fal powoduje, że boja unosi się i opada. Jest to termin używany do opisu budynków, które unoszą się na wodzie i unoszą się i opadają wraz z przypływem. Do sterowania tymi pływakami stosuje się różne systemy, takie jak cylinder z przymocowanym do niego tłokiem. Tłok to obracający się cylinder lub dysk, który ściśle przylega do innego obracającego się cylindra, aby sprężać lub transportować płyn, taki jak powietrze lub woda, lub zmieniać energię. napędzając generator w celu wytwarzania energii elektrycznej z ruchu. Kotwice można przymocować do masztów, które są długimi kolumnami. Boje są podtrzymywane przez grube, wytrzymałe słupy zwane masztami, które są opuszczane na dno wody. Alternatywnie, całość może po prostu unosić się na wodzie. Te gadżety można rozmieścić albo daleko na otwartym morzu, albo w płytszych obszarach przybrzeżnych.

Oceany zajmują około 70% powierzchni Ziemi. Nie ma bardziej powszechnego ani potencjalnie bardziej potężnego odnawialnego zasobu niż energia oceaniczna. Jest to zasób, który można wykorzystać bez szkody dla oceanu, a wynik będzie dobrodziejstwem zarówno dla środowiska, jak i ludzkości. To cel, do którego warto dążyć. Niniejszy artykuł był próbą zrozumienia, czym jest energia oceaniczna? Jakie są różne rodzaje energii oceanicznej? Do czego jest wykorzystywana energia oceaniczna? Znaczenie energii oceanicznej. Wraz z zaletami energii oceanicznej, a także niektórymi wadami energii oceanicznej.

Polecamy: Wymiana baterii w Garmin Vivoactive 3