jūrų energija Šiandien tai viena iš mažiausiai išnaudojamų atsinaujinančios energijos formų pasaulyje. Tačiau vandenynai ir jūros turi didžiulį energijos potencialą, kuris, tinkamai naudojant, galėtų patenkinti didelę pasaulio elektros poreikio dalį. Ši energijos forma turi daugybę šaltinių, tokių kaip bangos, potvyniai, vandenyno srovės, šiluminiai gradientai ir druskos gradientai. Nepaisant pranašumų, jo plėtra buvo lėta dėl didelių sąnaudų ir susijusių technologinių iššūkių.
Jūrų energijos rūšys
Yra keletas būdų, kaip pasinaudoti jūrų energija, kiekvienas turi savo technologijas ir iššūkius. Čia mes išsamiai aprašome pagrindinius:
Bangų energija
Taip pat žinomas kaip bangų energija, ši jūrinės energijos forma gaunama pasinaudojant bangų judėjimu vandenyno paviršiuje. Bangas sukuria vėjas veikiant vandeniui, o kadangi vėją generuoja saulės spinduliuotė, bangų energiją galime laikyti saulės energijos dariniu.
Bangos turi didelį kinetinės energijos kiekį dėl jų svyruojančio judėjimo. Kai kurios planetos sritys, ypač tos, kuriose nuolat pučia vėjai, turi didelį potencialą panaudoti šios rūšies energiją. Pavyzdžiui, Šiaurės Atlanto vandenyno regionuose bangose esanti energija gali siekti iki 70 MW kvadratiniame kilometre.
Yra įvairių bangų energijos fiksavimo technologijų. Tokie įrenginiai kaip svyruojančios vandens kolonėlės, atenuatoriai o los plaukiojantys terminatoriai. Šie mechanizmai paverčia bangų judėjimą naudinga energija per turbinas arba hidraulines sistemas.
Potvynių energija
La Jūros vandens energija Jis sukuriamas pasinaudojant vandens lygio kilimu ir kritimu, kurį sukelia potvyniai ir atoslūgiai, kuriuos sukelia gravitacinė saulės ir mėnulio trauka vandenynuose. Dėl šio reiškinio, kuris vyksta nuspėjamai, potvynių energija yra labai patikimas šaltinis.
Pagrindines potvynių ir atoslūgių energijos surinkimo sistemas sudaro pylimų arba užtvankų statymas pakrantės zonose, kur vandens lygis labai kinta dėl potvynių ir atoslūgių. Atidarius užtvarus, vanduo teka per turbinas, gamindamas elektrą.
Ryškus šios technologijos panaudojimo pavyzdys – Prancūzijoje esanti La Rance potvynių jėgainė, kurios galia siekia 240 MW.
Energija iš vandenyno srovių
The Vandenyno srovės Tai vandens masių judėjimas, vykstantis vandenynuose dėl vėjo ir kitų geofizinių veiksnių veikimo. Norint išnaudoti šių srovių kinetinę energiją, naudojamos povandeninės turbinos, panašios į vėjo jėgaines, tačiau pritaikytos vandens aplinkai.
Pagrindinis iššūkis kuriant šią technologiją yra jūros srovių greičio netolygumas, taip pat techniniai ir ekonominiai sunkumai įrengiant ir prižiūrint turbinas vandenyno dugne.
Šiluminiai gradientai
La šiluminė gradiento energija Jis pagrįstas temperatūros skirtumo tarp paviršinių vandenų, kuriuos šildo saulės spinduliai, ir gilesnių vandenų, kurie išlieka šalti, pranašumu. Šis reiškinys vyksta atogrąžų ar pusiaujo regionuose, kur terminis gradientas tarp vandenyno paviršiaus ir gelmių yra reikšmingas ištisus metus.
Šiai energijai paversti elektros energija naudojamos sistemos, veikiančios pagal termodinaminį ciklą (dažniausiai Rankine ciklą). Tačiau šių gamyklų pelningumas vis dar yra ribotas dėl sudėtingų ir brangių joms eksploatuoti būtinų sistemų.
Druskos gradientai
La druskos gradientų energija, arba mėlyna energija, gaunamas pasinaudojant druskos koncentracijos skirtumu tarp jūros vandens ir gėlo upės vandens. Ši energija daugiausia sugaunama naudojant atvirkštinio osmoso arba elektrodializės procesus.
Šiuo metu ši technologija yra eksperimentinėje fazėje, su bandomaisiais projektais, tokiais kaip Statkraft Norvegijoje, kuri atidarė pirmąją pasaulyje osmoso gamyklą Oslo fiorde.
Kaip panaudoti šią energiją
Jūros energijos panaudojimas tebėra iššūkis, tačiau jos potencialas yra didžiulis. The bangų energija Tai yra ta, kuri padarė didžiausią pažangą mokslinių tyrimų ir plėtros srityje, įgyvendindama novatoriškus projektus tokiose vietose kaip Jungtinė Karalystė ir Portugalija. Tačiau, Jūros vandens energija, nepaisant labiau lokalizuoto poveikio, buvo sėkmingai naudojamas tokiose vietose kaip La Rance, nors dėl didelio poveikio aplinkai jis nebuvo plačiai atkartotas.
The Vandenyno srovės, nors ir perspektyvus, susiduria su jūrų eismo problema kai kuriose itin dominančiose srityse. Tačiau jei bus sukurta technologija turbinoms įrengti pakankamai giliose vietose, šis trūkumas galėtų būti sumažintas.
Kita vertus, šiluminių ir druskos gradientų naudojimas vis dar yra eksperimentiniame etape ir šiuo metu nėra pelningas. Nors tai nereiškia, kad šios technologijos neturi ateities, nes investicijos į mokslinius tyrimus ir plėtrą tęsiasi.
Jūrų energijos potencialas ateityje
Jūrų technologijų plėtra buvo lėtesnė nei kitų atsinaujinančių šaltinių, tokių kaip vėjo ar saulės energija, tačiau jų potencialas yra akivaizdus. Tarptautinės energetikos agentūros duomenimis, iki 2050 m. jūrų energija sudarys 10 % elektros energijos Europoje, o tai rodo daug žadantį horizontą.
Naujų technologijų kūrimas kartu su intensyvesniu tarptautiniu bendradarbiavimu skatina daugybę bandomųjų projektų visame pasaulyje. Tokie regionai kaip Škotija, Ispanija ir Norvegija pirmauja šioje srityje, įgyvendindami projektus, skirtus bangų ir potvynių energijai.
Lotynų Amerikoje tokios šalys kaip Čilė, Brazilija ir Meksika pradėjo kurti savo jūrų energetikos projektus, o tai rodo, kad susidomėjimas šiomis technologijomis pradeda plisti visame pasaulyje.
Tikėtina, kad, remiant vyriausybės politiką ir tinkamą finansavimą, ateinančiais dešimtmečiais jūrų energija taps neatsiejama pasaulinės energijos derinio dalimi. Šios energijos yra ne tik atsinaujinančios ir neišsenkančios, bet ir turinčios a mažas poveikis aplinkai ir galėtų sukurti tūkstančius darbo vietų atsinaujinančios energijos pramonėje.
Tobulėjant technologijoms ir mažėjant sąnaudoms, jūrų energija vaidins lemiamą vaidmenį pereinant prie švarios ir tvarios energetikos ateities.