Plimne i valne energije

Uvod

Tide i valovi su dva prirodna događaja koji se prelijevaju na vodu i dok su slični po tome što su povezani s vodenim vodama, njihova sposobnost generiranja energije razlikuje se u nizu aspekata s obzirom na proizvodnju, snagu i pouzdanost [1]. Kako se svijet počinje odmaknuti od oslanjanja na neobnovljive izvore energije, počet će se istraživati ​​novi i inovativni načini za proizvodnju energije koji će imati minimalan učinak okolnih sredina i zajednica. Posebni plutači i turbine obično se koriste za hvatanje njihove snage i pretvaraju ga u čistu električnu energiju, ali kao i većina novih tehnologija, skupo su dizajnirati i razvijati. Unatoč valnoj i valnoj energiji koja potječe iz oceana, još uvijek postoji velika razlika između njih.

Što je energija plime?

Tide se definiraju kao uspon i pad razine mora uzrokovane gravitacijskim povlačenjem Mjeseca i Sunca na Zemlji. Oni se ne ograničavaju samo na oceane, već se mogu pojaviti iu drugim sustavima kad god postoji gravitacijsko polje. Osim toga, iako gravitacijska sila sunca utječe na većinu Zemlje, to nije tako lako vidljivo na vodi. Sam mjesec ima istaknutiji učinak na morske mijene, jer je mnogo bliži Zemlji u usporedbi s suncem. Obale imaju dnevnu ili poludnevnu plimu koja se sastoji od jedne ili dvije visoke i niske plime. Na ove plime utječu niz faktora kao što su poravnanje sunca i mjeseca, oblik obalne crte i promjene u dubini vode.

Što je valna energija?

Energija valova, također poznata kao energija oceana, definirana je kao energija iskorištena iz oceanskih valova. Kao što vjetar puše preko površine oceana, ona stvara valove i tako se mogu nazvati energijom koja se kreće po površini vode. Valovi nastali kao posljedica vjetra obično se nazivaju valovi vjetra i najčešće se javljaju na vodenim površinama jer nema zemljišnih masa da se odupru snazi ​​vjetra [2]. Ovi valovi, koji se obično vide na površini oceana, također se javljaju slobodno na jezerima, rijekama i kanalima te se mogu definirati kao kapilarni valovi, valovi, morskii ili otisci. Ne postoje dva vala jednaka svaki val koji se razlikuje po visini i udaljenosti između vrhova i kanala.

Kako su nastale plime?

Kako se mjesec okreće oko zemlje, to stvara gravitacijsku povlačenjem koja stvara plimu koja se kreće po zemlji. Budući da Mjesec kruži zemljom, sama se zemlja kreće u laganom krugu, a ta inercija uzrokuje plimu na suprotnoj strani zemlje. Ovo je poznato kao dvije visoke plime u kojima će se pojaviti niskotemperature [3]

Kako se stvaraju valovi?

Mijenjajući uzorci brzine, trajanja i udaljenosti kojom puše vjetar će utjecati na oblik formiranih valova. Osim toga, oblik i veličina odgovarajućih formiranih valova također će ovisiti o rezultirajućem sustavu koji utječu te može lako pomoći u sužavanju podrijetla valova. Na primjer, visoki, strmi valovi koji brzo rastu i padaju nestaju i često su rezultat obližnjih vremenskih sustava poput lokalnih oluja, dok se dugi stabilni valovi obično formiraju iz ekstremnih vremenskih uvjeta koji se događaju daleko dalje, a ponekad i od olujnih nevremena drugu polutku.

Upotreba valne energije

Ova energija iz valova može se iskoristiti i koristiti za niz korisnih aktivnosti kao što je proizvodnja električne energije, desalinizacija i pumpa vode u spremnike. Često se naziva valnom snagom, što su jači valovi, to je veća sposobnost proizvodnje energije. Grubi vertikalni gibanje oceanskih valova sadrži veliku količinu kinetičke energije koja je zarobljena tehnologijama valne energije. Energija valova obično se koristi pomoću dvije vrste sustava, naime izvan obale i na obalnim sustavima. Offshore sustavi rade u dubokoj vodi i koriste pumpe ili crijeva za prikupljanje energije putem rotirajućih turbina. S druge strane, onshore sustavi su izgrađeni duž obale i energija žetve od lomljenih valova. Jedna od prednosti energije valova je da je ona nadopunjiva i održiva, jer će valovi uvijek oprati na kopnu ovisno o vremenskim uvjetima i najvjerojatnije neće prestati formirati dulje vrijeme. Osim toga, budući da ove uobičajene tehnologije nisu lako vidljive od obližnjih zajednica, učinak na estetsku vrijednost je nizak što ih čini lakšom prihvaćenom tehnologijom za upotrebu. Iako je to obnovljivi izvor energije, teško je pretvoriti ovu energiju u električnu energiju učinkovito. Oprema je također pokazala da je teško razviti i dizajnirati tako da mogu izdržati oštećenja od oluja i korozivne akcije iz okolne slane vode. Međutim, iako su mnoge od ovih tehnologija troškovno učinkovite, nije jeftino u usporedbi s drugim sustavima koji generiraju energiju.

Tehnologije valova energije

Do danas postoje tri glavne vrste tehnologija valne energije. Prve koristi plutaju ili plutaju za generiranje struje od oceanskih valova koji vode hidrauličke pumpe. Drugi tip koristi oscilirajuće vodene stupove za generiranje struje uslijed porasta i pada vode unutar cilindričnog vratila. To se obično radi na obali. Voda izlazi iz zraka iz osovine, koja u zavojima vrši turbinu upravljanu zrakom. Treći tip koristi konusni kanal koji se nalazi na ili na moru.Ova tehnologija koncentrira valove i uvlači ih u povišeni spremnik gdje se stvara energija pomoću turbine [5].

Upotreba energije plime

Iako sva obalna područja imaju visoku i nisku količinu plime, ta se energija može iskoristiti i koristiti samo za proizvodnju električne energije ako je razlika između visokih i niskog plime i morske vode dovoljno velika. Glavne vrste energije plime i oseke uključuju: 1) kinetičku energiju dobivenu iz struja promjenjive plime i 2) potencijalne energije dobivene promjenom visine između visoke i niske struje. Jedna od prednosti korištenja morske struje kao izvora energije je ta što je pouzdanija jer se temelji na gravitacijskom povlačenju mjeseca i stoga se može predvidjeti. To se, iako se može predvidjeti, jedan od nedostataka je taj što će ovaj izvor samo generirati energiju 6 do 12 sati, čime se smanjuje produljena dostupnost [4]. Ova privremena proizvodnja energije stvara manje pouzdani izvor energije. Upotreba ove energije može poremetiti prirodne putove migracije za morske životinje i redovite plovidbene putove. Turbine koje se koriste za proizvodnju energije mogu ubiti veliku količinu ribe u tom području. To se, rekao je, sposobnost korištenja plimne energije kao izvora električne energije može naknadno smanjiti oslanjanje na izvore koji generiraju ugljen, što će zauzvrat smanjiti količinu CO₂ emisije.

Tehnologije plime i oseke

Uobičajeno korištene tehnologije za proizvodnju energije plime i oseke uključuju plimne brane ili barragove koji sadrže sluzi preko vodenog tijela. Iza grebena su hidroelektrane. Kako se morska voda mijenja, neravne razine vode guraju se pokraj grebena i potiču turbinu [5]. Tijekom vremena, međutim, zapaženo je mnogo nizvodnih učinaka na obalu i okolnim morskim ekosustavima što je rezultiralo razvojem niza novih, ekološki prihvatljivijih modela. To uključuje plimne lagune, plimne ograde i podvodne plimne turbine.

Razlika između energije plime i energije valova

Već smo definirali da se plime i valovi formiraju pod potpuno različitim uvjetima. Plime i oseke su uspon i pad oceana uzrokovan gravitacijskim povlačenjem Mjeseca i Sunca na Zemlji, a valovi su energija vjetra koja se kreće po površini oceana, čime se valovi lakše mjere kao u odnosu na plime. Plime su manje vidljive kao u usporedbi s valovima i najčešće se mogu vidjeti na obalama koji utječu na količinu vidljive vode i pijeska. S druge strane, valovi se mogu vidjeti na površini oceana koji se diže i pada. Dok snaga plimna struja oscilira svakodnevno, a moć vala može biti održivi izvor energije, a ne široko se koristi jer samo mali broj ispitnih mjesta postoji na globalnoj razini [4].

Sažetak razlika

Energija plime	Energija valova
Upregnuta od uspon i pada razine mora	Izbačen s valova koji se kreću duž površine oceana
Uzrokovan gravitacijskim povlačenjem Mjeseca i Sunca na Zemlji	Uzrok vjetra
Na intenzitet utječu položaj i položaj Zemlje	Intenzitet utječe na snagu vjetra
	Često se naziva valom
Vrste energije plime i oseke uključuju kinetičku i potencijalnu energiju	Vrste energije vala uključuju kinetičku energiju
Koristi se pomoću baraka, brana, plimnih ograda i plimnih turbina	Harnessed koristeći offshore i onshore sustava
Pouzdaniji jer se temelji na gravitacijskom povlačenju mjeseca i sunca	Manje pouzdan jer se temelji na utjecaju snage vjetra na površinu vode
Diskontinuirani izvor energije koji se stvara oko 6 do 12 sati u isto vrijeme	Kontinuirani izvor energije
Može poremetiti migraciju ruta ptica i plovnih puteva i dovesti do velikih količina ubijanja riba	Utjecaj na okolna okruženja, ekosustave i zajednice je nizak
Visoki troškovi izgradnje, ali niski troškovi održavanja	Izuzetno visoki startni troškovi za dizajn i razvoj potrebne tehnologije