Diferența dintre energia valurilor și a valurilor

Introducere

Valurile și valurile sunt două fenomene naturale care se manifestă pe apă și în timp ce ele sunt similare prin faptul că sunt legate de corpurile de apă, abilitatea lor de a genera energie diferă într-o serie de aspecte legate de generare, putere și fiabilitate [1]. Pe măsură ce lumea începe să se îndepărteze de dependența de sursele de energie neregenerabile, încep să se exploreze căi noi și inovatoare de producere a energiei, ceea ce va avea un efect minim asupra mediilor și comunităților înconjurătoare. Bujiile speciale și turbinele sunt utilizate în mod obișnuit pentru a-și capta puterea și a le transforma în energie electrică curată, dar, ca cele mai multe tehnologii emergente, ele sunt costisitoare pentru proiectare și dezvoltare. În ciuda energiei valurilor și a valurilor provenite din ocean, există încă o mare distincție între ele.

Ce este energia mareelor??

Mareele sunt definite ca creșterea și căderea nivelului mării cauzate de tragerea gravitațională a lunii și a soarelui de pe Pământ. Ele nu se limitează doar la oceane, ci pot apărea și în alte sisteme ori de câte ori există un câmp gravitațional. În plus, în timp ce majoritatea Pământului este afectată de forța gravitațională a soarelui, aceasta nu este la fel de ușor de văzut pe apă. Luna în sine are un efect mai pronunțat asupra mareelor, deoarece este mult mai aproape de Pământ în comparație cu soarele. Shorelines experimentează fie o zi de zi diurnă sau semi-diurnă maree constând din unul sau două maree și, respectiv, maree maree, respectiv. Aceste valuri sunt afectate de o serie de factori cum ar fi alinierea soarelui și a lunilor, forma liniei de coastă și modificările adâncimii apei.

Ce este energia valurilor?

Energia valurilor, cunoscută și sub numele de energie oceanică, este definită ca energie folosită de undele oceanice. Pe măsură ce vântul suflă peste suprafața oceanului, acesta creează valuri și, prin urmare, ele pot fi denumite și energii care se deplasează pe suprafața apei. Valurile create ca urmare a vântului sunt de obicei denumite valuri eoliene și se manifestă cel mai eficient pe suprafețele apei, deoarece nu există mase de teren care să reziste la puterea vântului [2]. Aceste valuri în timp ce se văd frecvent pe suprafața oceanului, se produc, de asemenea, în mod liber pe lacuri, râuri și canale și pot fi definite fie ca fiind valuri capilare, valuri, mări sau umflături. Nici două valuri nu sunt aceleași, cu fiecare val diferind în înălțime și distanța dintre crestături și jgheaburi.

Cum se formează mareele?

Pe măsură ce luna se rotește în jurul pământului, ea exercită o forță gravitațională, creând un val care se mișcă de-a lungul pământului. Pe măsură ce luna înconjoară pământul, pământul însuși se mișcă într-un cerc ușor și această inerție provoacă o maree pe partea opusă a pământului. Aceasta este cunoscută sub numele de cele două valuri mari în care se vor produce scăderile scăzute [3]

Cum se formează valurile?

Schimbarea tiparelor vitezei, duratei și distanței cu care bate vântul va afecta forma undelor formate. În plus, forma și mărimea undelor respective formate vor depinde, de asemenea, de sistemul de afectare care rezultă și pot ajuta cu ușurință în restrângerea originilor undelor. De exemplu, undele înalte și abrupte care se ridică și coboară repede sunt formate recent și adesea rezultatul sistemelor meteorologice din apropiere, cum ar fi furtunile locale, în timp ce undele lungi sunt în mod obișnuit formate din condiții meteorologice extreme care se produc mult mai departe, uneori chiar de furtuni care pot fi chiar în altă emisferă.

Folosirea energiei valurilor

Această energie din valuri poate fi valorificată și utilizată pentru o serie de activități utile, cum ar fi generarea de energie electrică, desalinizarea și pomparea apei în rezervoare. Adesea denumită putere de undă, cu cât sunt mai puternice valurile, cu atât mai mare este capacitatea de a produce energie. Mișcarea verticală brută a undelor oceanice conține o cantitate mare de energie cinetică care este captată de tehnologiile de energie cu valuri. Energia de tip Wave este, de obicei, exploatată prin utilizarea a două tipuri de sisteme, și anume sistemele off shore și sistemele de coastă. Sistemele offshore funcționează în apă adâncă și utilizează fie pompe, fie furtunuri pentru a colecta energie prin turbine rotative. Sistemele onshore, pe de altă parte, sunt construite de-a lungul țărmurilor și recoltează energia de la ruperea undelor. Unul dintre avantajele energiei valurilor este că este reîncărcabil și durabil deoarece valurile se vor spăla întotdeauna la țărm în funcție de condițiile meteorologice și cel mai probabil nu se vor opri pentru o perioadă lungă de timp. În plus, deoarece aceste tehnologii utilizate în mod obișnuit nu sunt vizibile cu ușurință de către comunitățile din apropiere, efectul asupra valorii estetice este scăzut, ceea ce le face o tehnologie mai ușor acceptată de utilizat. Deși este o sursă de energie regenerabilă, este dificilă transformarea eficientă a acestei energii în energie electrică. Echipamentele s-au dovedit, de asemenea, dificil de dezvoltat și concepute astfel încât să poată rezista daunelor provocate de furtuni și acțiunii corozive din apele sărate din jur. Cu toate acestea, în timp ce multe dintre aceste tehnologii sunt rentabile, nu este la fel de ieftin în comparație cu alte sisteme de generare a energiei.

Tehnologii energetice în valuri

Până în prezent, există trei tipuri principale de tehnologii pentru energia valurilor. Primul utilizează flotoare sau geamanduri pentru a genera electricitate de la umflăturile oceanice care acționează pompele hidraulice. Cel de-al doilea tip utilizează o coloană de apă oscilantă pentru a genera energie electrică din creșterea și căderea apei în interiorul unui arbore cilindric. Acest lucru se face de obicei pe mal. Apa conduce aerul din arbore, care, în turn, acționează o turbină cu aer. Cel de-al treilea tip utilizează un canal conic, cu localizat fie pe sau în larg. Această tehnologie concentrează valurile și le conduce într-un rezervor înalt unde energia este generată folosind o turbină [5].

Folosirea energiei mareelor

În timp ce toate zonele de coastă se confruntă cu valuri mari și joase, această energie poate fi valorificată și utilizată numai pentru producerea de energie electrică, în cazul în care diferența dintre valurile mari și joase este suficient de mare. Principalele tipuri de energie de maree includ 1) energia cinetică obținută din curenții schimbărilor de maree și 2) energia potențială obținută prin schimbarea înălțimilor dintre valul mare și cel scăzut. Unul dintre avantajele folosirii mareelor ​​ca sursă de energie este că este mai fiabilă, deoarece se bazează pe tragerea gravitațională a lunii și poate fi astfel prevăzută. Acestea fiind spuse, în timp ce se poate anticipa, unul dintre dezavantajele este că această sursă va genera doar energie timp de 6 - 12 ore la un moment dat, reducând astfel disponibilitatea prelungită [4]. Această producție intermitentă de energie creează o sursă de energie mai puțin fiabilă. Folosirea acestei energii poate perturba rutele naturale de migrație pentru animalele marine și căile regulate de navigare. Turbinele utilizate pentru producerea de energie pot ucide o mare cantitate de pește în zonă. Acestea fiind spuse, capacitatea de a utiliza energia mareelor ​​ca sursă de energie electrică poate scădea ulterior dependența de sursele de generare generate de cărbune, ceea ce va reduce la rândul lor cantitatea de CO₂ emisiilor.

Tehnologii energetice la maree

Tehnicile utilizate în mod obișnuit pentru generarea energiei mareelor ​​includ baraje sau barajuri de maree care conțin un șanț peste corpul apei. Dincolo de racord sunt turbinele hidraulice. Odată cu schimbarea valului, nivelele inegale ale apei trec prin șuvoaie și alimentează turbina [5]. De-a lungul timpului, însă, s-au observat multe efecte în aval atât asupra liniei de coastă, cât și asupra ecosistemelor marine înconjurătoare, care au condus la dezvoltarea unei game de modele mai noi, mai ecologice. Acestea includ lagunele de maree, gardurile de maree și turbinele de maree subacvatice.

Diferența dintre energia mareelor ​​și energia valurilor

Am definit deja că valurile și valurile se formează în condiții complet diferite. Aproapele sunt creșterea și căderea oceanului cauzate de tragerea gravitațională a lunii și a soarelui pe pământ, în timp ce valurile sunt energia eoliană care se deplasează pe suprafața oceanului, făcând astfel valurile mult mai ușor de măsurat comparativ cu valurile. Aproapele sunt mai puțin observabile decât atunci când sunt comparate cu valurile și pot fi observate cel mai frecvent pe țărmurile care afectează cantitatea de apă vizibilă și nisip. Valurile, pe de altă parte, pot fi văzute pe suprafața oceanului în creștere și cădere. În timp ce energia mareelor ​​fluctuează zilnic și puterea de undă poate fi o sursă de energie mai susținută, ea nu este utilizată pe scară largă, deoarece doar un număr mic de situri de testare există la nivel global [4].

Rezumatul diferențelor

Energia valurilor	Wave Energy
Utilizat de creșterea și căderea nivelelor mării	Utilizat de valuri care se deplasează de-a lungul suprafeței oceanului
Cauzată de tragerea gravitațională a lunii și a soarelui de pe Pământ	Cauzată de vânt
Intensitatea este afectată de localizarea și poziția Pământului	Intensitatea este afectată de puterea vântului
	Adesea denumită putere de undă
Tipurile de energie de maree includ energia cinetică și potențială	Tipurile de energie a undelor includ energia cinetică
Utilizate cu baraj, baraje, garduri de maree și turbine de maree	Utilizat cu ajutorul sistemelor offshore și onshore
Mai de încredere, deoarece se bazează pe tragerea gravitațională a lunii și a soarelui	Mai puțin fiabilă, deoarece se bazează pe efectul rezistenței vântului asupra suprafeței apei
Energie discontinuă care este generată pentru aproximativ 6 - 12 ore la un moment dat	Sursă continuă de energie
Poate perturba căile de migrare a păsărilor și căile de navigație și poate duce la uciderea unor cantități mari de pește	Efectul asupra mediilor înconjurătoare, a ecosistemelor și a comunităților este scăzut
Costuri ridicate de construcție, dar costuri reduse de întreținere	Extrem de mari costuri de pornire pentru proiectarea și dezvoltarea tehnologiei necesare