морская энергия Сегодня это одна из наименее эксплуатируемых форм возобновляемой энергии в мире. Однако океаны и моря обладают огромным энергетическим потенциалом, который при правильном использовании может удовлетворить значительную часть мирового спроса на электроэнергию. Эта форма энергии имеет множество источников, таких как волны, приливы, океанские течения, температурные градиенты и градиенты солености. Несмотря на свои преимущества, его развитие шло медленно из-за высокой стоимости и связанных с этим технологических проблем.
Виды морской энергии
Есть несколько способов воспользоваться преимуществом морская энергия, каждый со своими технологиями и проблемами. Здесь мы подробно расскажем об основных:
Волновая энергия
Также известен как волновая энергия, эта форма морской энергии получается за счет движения волн на поверхности океана. Волны возникают в результате воздействия ветра на воду, а поскольку ветер генерируется солнечным излучением, мы можем рассматривать энергию волн как производную энергии Солнца.
Волны содержат большое количество кинетической энергии из-за их колебательного движения. Некоторые районы планеты, особенно те, где постоянные ветры, обладают значительным потенциалом для использования этого типа энергии. Например, в районах северной части Атлантического океана энергия, содержащаяся в волнах, может достигать 70 МВт на квадратный километр.
Существуют различные технологии улавливания волновой энергии. Такие устройства, как колеблющиеся столбы воды, los аттенюаторы или плавающие терминаторы. Эти механизмы преобразуют движение волн в полезную энергию посредством турбин или гидравлических систем.
Энергия приливов
La Энергия морской воды Он создается за счет повышения и понижения уровня воды, вызванного приливами, вызванными гравитационным притяжением Солнца и Луны в океанах. Это явление, которое происходит предсказуемым образом, делает приливную энергию очень надежным источником.
Основные системы, используемые для улавливания приливной энергии, включают строительство дамб или плотин в прибрежных районах, где уровень воды значительно меняется во время приливов. Когда вы открываете шлюзы, вода проходит через турбины, вырабатывая электроэнергию.
Ярким примером использования этой технологии является приливная электростанция Ла Ранс во Франции, мощность которой составляет 240 МВт.
Энергия океанских течений
Лас- морские течения Это движения водных масс, происходящие в Мировом океане под действием ветра и других геофизических факторов. Чтобы воспользоваться кинетической энергией этих течений, используются подводные турбины, аналогичные ветряным турбинам, но адаптированные к водной среде.
Основной проблемой для развития этой технологии является неравномерность скорости морских течений, а также техническая и экономическая сложность установки и обслуживания турбин на дне океана.
Термические градиенты
La энергия теплового градиента Он основан на использовании разницы температур между поверхностными водами, которые нагреваются солнечной радиацией, и более глубокими водами, которые остаются холодными. Это явление происходит в тропических или экваториальных регионах, где температурный градиент между поверхностью и глубинами океана значителен в течение всего года.
Для преобразования этой энергии в электричество используются системы, работающие по термодинамическому циклу (обычно циклу Ренкина). Однако рентабельность этих установок по-прежнему ограничена из-за сложных и дорогих систем, необходимых для их работы.
Градиенты солевого раствора
La энергия градиентов солиили голубая энергия, получается за счет разницы в концентрации соли в морской и пресной речной воде. Эта энергия улавливается главным образом посредством процессов обратного осмоса или электродиализа.
В настоящее время эта технология находится на экспериментальной стадии, в рамках пилотных проектов, таких как проект компании Statkraft в Норвегии, которая открыла первую в мире установку осмоса во фьорде Осло.
Как использовать эту энергию
Использование морской энергии остается сложной задачей, но ее потенциал огромен. волновая энергия Это страна, которая добилась наибольшего прогресса в области исследований и разработок, реализовав новаторские проекты в таких странах, как Великобритания и Португалия. Однако Энергия морской воды, несмотря на его более локализованное воздействие, успешно использовался в таких местах, как Ла-Ранс, хотя он не получил широкого распространения из-за его высокого воздействия на окружающую среду.
Лас- морские теченияНесмотря на многообещающие перспективы, они сталкиваются с проблемой морских перевозок в некоторых областях, представляющих большой интерес. Однако если будет разработана технология размещения турбин на достаточно глубоких участках, этот недостаток можно будет уменьшить.
С другой стороны, использование температурных и солевых градиентов все еще находится на экспериментальной стадии и на данный момент нерентабельно. Хотя это не значит, что у этих технологий нет будущего, поскольку инвестиции в исследования и разработки продолжаются.
Потенциал морской энергетики в будущем
Развитие морских технологий происходит медленнее, чем других возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра или солнца, но их потенциал очевиден. По данным Международного энергетического агентства, ожидается, что к 2050 году морская энергетика будет обеспечивать 10% производства электроэнергии в Европе, что указывает на многообещающие перспективы.
Развитие новых технологий, а также расширение международного сотрудничества стимулируют множество пилотных проектов по всему миру. Такие регионы, как Шотландия, Испания и Норвегия, лидируют в этой области, реализуя проекты, направленные на использование энергии волн и приливов.
В Латинской Америке такие страны, как Чили, Бразилия и Мексика, начали разрабатывать собственные проекты морской энергетики, что показывает, что интерес к этим технологиям начинает приобретать глобальный характер.
При поддержке государственной политики и адекватном финансировании морская энергетика, вероятно, станет неотъемлемой частью глобального энергетического баланса в ближайшие десятилетия. Эти энергии не только возобновляемы и неисчерпаемы, но и имеют низкое воздействие на окружающую среду и может создать тысячи рабочих мест в отрасли возобновляемых источников энергии.
По мере дальнейшего развития технологий и снижения затрат морская энергетика будет играть решающую роль в переходе к экологически чистому и устойчивому энергетическому будущему.