jūras enerģija Mūsdienās tas ir viens no vismazāk izmantotajiem atjaunojamās enerģijas veidiem. Tomēr okeāniem un jūrām ir milzīgs enerģijas potenciāls, kas, ja tos pareizi izmanto, varētu apmierināt ievērojamu daļu no pasaules elektroenerģijas pieprasījuma. Šim enerģijas veidam ir vairāki avoti, piemēram, viļņi, plūdmaiņas, okeāna straumes, termiskie gradienti un sāļu gradienti. Neskatoties uz priekšrocībām, tā attīstība ir bijusi lēna augsto izmaksu un saistīto tehnoloģisko izaicinājumu dēļ.
Jūras enerģijas veidi
Ir vairāki veidi, kā izmantot jūras enerģija, katrs ar savām tehnoloģijām un izaicinājumiem. Šeit mēs detalizēti aprakstīsim galvenos:
Viļņu enerģija
Pazīstams arī kā viļņu enerģija, šī jūras enerģijas forma tiek iegūta, izmantojot priekšrocības, ko sniedz viļņu kustība uz okeāna virsmas. Viļņus rada vēja iedarbība uz ūdeni, un, tā kā vēju rada saules starojums, mēs varam uzskatīt viļņu enerģiju par saules enerģijas atvasinājumu.
Viļņi satur lielu daudzumu kinētiskās enerģijas to svārstību kustības dēļ. Dažiem planētas apgabaliem, īpaši tiem, kur ir pastāvīgi vēji, ir ievērojams potenciāls izmantot šāda veida enerģiju. Piemēram, Atlantijas okeāna ziemeļu reģionos viļņos ietvertā enerģija var sasniegt pat 70 MW uz kvadrātkilometru.
Viļņu enerģijas uztveršanai ir dažādas tehnoloģijas. Ierīces, piemēram, svārstīgas ūdens kolonnas, vājinātāji vai peldošie terminatori. Šie mehānismi pārveido viļņu kustību noderīgā enerģijā, izmantojot turbīnas vai hidrauliskās sistēmas.
Plūdmaiņu enerģija
La Jūras ūdens enerģija To rada, izmantojot plūdmaiņu radīto ūdens līmeņa celšanos un kritumu, ko izraisa saules un mēness gravitācijas pievilcība okeāniem. Šī parādība, kas notiek paredzamā veidā, padara plūdmaiņu enerģiju par ļoti uzticamu avotu.
Galvenās sistēmas, ko izmanto plūdmaiņu enerģijas uztveršanai, sastāv no aizsprostu vai aizsprostu būvēšanas piekrastes zonās, kur ūdens līmenis būtiski mainās līdz ar plūdmaiņām. Atverot slūžas, ūdens iet cauri turbīnām, radot elektrību.
Ievērojams šīs tehnoloģijas izmantošanas piemērs ir La Rance plūdmaiņu spēkstacija Francijā, kuras jauda ir 240 MW.
Enerģija no okeāna straumēm
the Okeāna straumes Tās ir ūdens masu kustības, kas notiek okeānos vēja un citu ģeofizisku faktoru ietekmē. Lai izmantotu šo straumju kinētisko enerģiju, tiek izmantotas vēja turbīnām līdzīgas zemūdens turbīnas, kas pielāgotas ūdens videi.
Galvenais izaicinājums šīs tehnoloģijas attīstībā ir jūras straumju ātruma nevienmērība, kā arī tehniski ekonomiski sarežģījumi, kas saistīti ar turbīnu uzstādīšanu un apkopi okeāna dibenā.
Termiskie gradienti
La termiskā gradienta enerģija Tā pamatā ir temperatūras starpības izmantošana starp virszemes ūdeņiem, ko silda saules starojums, un dziļākiem ūdeņiem, kas paliek auksti. Šī parādība notiek tropiskajos vai ekvatoriālajos reģionos, kur termiskais gradients starp okeāna virsmu un dziļumiem ir ievērojams visu gadu.
Lai pārveidotu šo enerģiju elektroenerģijā, tiek izmantotas sistēmas, kas darbojas pēc termodinamiskā cikla (parasti Rankine cikla). Tomēr šo ražotņu rentabilitāte joprojām ir ierobežota to darbībai nepieciešamo sarežģīto un dārgo sistēmu dēļ.
Sāls šķīduma gradienti
La sāls gradientu enerģija, vai zilā enerģija, iegūst, izmantojot jūras ūdens un saldūdens ūdens sāls koncentrācijas atšķirību. Šo enerģiju galvenokārt uztver reversās osmozes vai elektrodialīzes procesi.
Pašlaik šī tehnoloģija ir eksperimentālā fāzē ar tādiem izmēģinājuma projektiem kā Statkraft Norvēģijā, kas atklāja pasaulē pirmo osmozes rūpnīcu Oslo fjordā.
Kā izmantot šo enerģiju
Jūras enerģijas izmantošana joprojām ir izaicinājums, taču tās potenciāls ir milzīgs. The viļņu enerģija Tā ir tā, kas ir panākusi vislielāko progresu pētniecības un attīstības ziņā, īstenojot novatoriskus projektus tādās vietās kā Apvienotā Karaliste un Portugāle. Tomēr Jūras ūdens enerģija, neraugoties uz lokālāku ietekmi, ir veiksmīgi izmantots tādās vietās kā La Rance, lai gan tā nav plaši atveidota tā lielās ietekmes uz vidi dēļ.
the Okeāna straumesLai gan tas ir daudzsološs, dažās jomās, kas rada lielu interesi, saskaras ar jūras satiksmes problēmu. Tomēr, ja tiek izstrādāta tehnoloģija turbīnu izvietošanai pietiekami dziļās vietās, šo trūkumu varētu samazināt.
No otras puses, termisko un sāļu gradientu izmantošana joprojām ir eksperimentālā fāzē un šobrīd nav izdevīga. Lai gan tas nenozīmē, ka šīm tehnoloģijām nav nākotnes, jo turpinās investīcijas pētniecībā un attīstībā.
Jūras enerģijas potenciāls nākotnē
Jūras tehnoloģiju attīstība ir bijusi lēnāka nekā citi atjaunojamie avoti, piemēram, vēja vai saules enerģija, taču to potenciāls ir acīmredzams. Saskaņā ar Starptautiskās Enerģētikas aģentūras datiem ir paredzams, ka līdz 2050. gadam jūras enerģija nodrošinās 10% no elektroenerģijas ražošanas Eiropā, kas liecina par daudzsološu apvārsni.
Jaunu tehnoloģiju attīstība kopā ar pastiprinātu starptautisko sadarbību virza daudzus pilotprojektus visā pasaulē. Reģioni, piemēram, Skotija, Spānija un Norvēģija, ir vadošie šajā jomā ar projektiem, kuru mērķis ir viļņu un plūdmaiņu enerģija.
Latīņamerikā tādas valstis kā Čīle, Brazīlija un Meksika ir sākušas izstrādāt pašas savus jūras enerģijas projektus, kas liecina, ka interese par šīm tehnoloģijām sāk kļūt globāla.
Ar valdības politikas atbalstu un adekvātu finansējumu jūras enerģija, visticamāk, turpmākajās desmitgadēs kļūs par neatņemamu globālās enerģijas kombinācijas sastāvdaļu. Šīs enerģijas ir ne tikai atjaunojamas un neizsmeļamas, bet tām ir arī a zema ietekme uz vidi un varētu radīt tūkstošiem darbvietu atjaunojamās enerģijas nozarē.
Turpinoties tehnoloģiju attīstībai un izmaksu samazināšanai, jūras enerģijai būs izšķiroša nozīme pārejā uz tīras un ilgtspējīgas enerģijas nākotni.