Ulaz za korisnike

Energija morskih valova

Energija morskih valova
 
Energija morskih valova
Energija je valova mehanička transformirana sunčeva energija. Valove, naime, uzrokuju vjetrovi koji nastaju kao posljedica razlika u tlaku zraka, a te, pak, razlike nastaju zbog različitog zagrijavanja pojedinih dijelova Zemljine površine

Korištenje energije morskih valova želja je čovjeka još od davnina. Potencijali su zaista veliki, ali i u razdoblju najvećeg tehnološkog napretka nijedna tehnologija nije dovoljno napredna da ovaj vid energije postavi na „zdrave noge“.

Kako nastaju valovi

Energija valova mehanička je transformirana sunčeva energija. Valove, naime, uzrokuju vjetrovi koji nastaju kao posljedica razlika u tlaku zraka, a te, pak, razlike nastaju zbog različitog zagrijavanja pojedinih dijelova Zemljine površine. Stalni (planetarni) vjetrovi uzrokuju stalnu valovitost na određenim područjima i to su mjesta na kojima je moguće iskorištavanje njihove energije za pokretanje turbine povoljno. Valovi se razlikuju po visini, dužini i brzini, a o tome ovisi i njihova energija.

Svaki val nosi potencijalnu energiju uzrokovanu deformacijom površine i kinetičku energiju koja nastaje zbog gibanja vode. Vremenski razmak između dviju amplituda razmjeran je drugom korijenu dužine vala. Energija vala razmjerna je kvadratu visine vala i obrnuto razmjerna vremenskom razmaku između dviju amplituda. Energija naglo opada s dubinom pa na dubini od 20 m iznosi samo 20% od energije neposredno ispod površine, dok na dubini od 50 m samo oko 2% od energije neposredno ispod površine.

Snaga vala Snagu vala definiramo po jedinici površine okomitu na smjer kretanja vala. Ona može iznositi i 10 kW/m2, ali i oko nule. Npr. za područje sjevernog Atlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda, u 50% vremena snaga valova je 3,9 kW/m2 ili veća. Snagu valova možemo odrediti po metru dužine na morskoj površini. Tako definirana snaga vala mijenja se s brzinom vjetra te zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika.

Na spomenutom dijelu Atlantika ljeti je snaga u 50% vremena 10 kW/m ili veća, a zimi čak 95 kW/m ili veća. Dužina obala uz oceane svih pet kontinenata (bez polova) iznosi oko 100 milijuna metara, pa ako se računa s prosječnom srednjom snagom od 10 kW/m, dobiva se prosječna godišnja snaga od 1 TW, odnosno godišnja energija od oko 9000 TWh, što je oko 60% današnje proizvodnje električne energije.

Energija valova obnovljiv je izvor koji varira u vremenu (npr. veći valovi javljaju se u zimskim mjesecima). Jednostavniji oblik iskorištavanja energije valova bio bi neposredno uz obalu zbog lakšeg, tj. jeftinijeg dovođenja energije potrošačima. Međutim, energija valova na pučini znatno je veća, ali je i njezino iskorištavanje puno skuplje. U Velikoj Britaniji i Japanu već se duže vrijeme istražuju mogućnosti iskorištavanja ovog oblika energije. Danas su u osnovi poznata tri oblika iskorištavanja energije valova; preko plutača, pomičnog klipa i lopatica.

Nijedan od navedenih načina ne može ekonomski konkurirati klasičnim izvorima energije (Udovičić, 1999.).Jedan je od načina da val ulazi u prostoriju te istiskuje zrak iz nje. Taj zrak pokreće turbinu koja onda može pokretati generator. Kada val izlazi iz prostorije, zrak ulazi u prostoriju kroz prolaz koji je inače zatvoren. Drugi je način da se upotrijebi vertikalno kretanje valova (gore - dolje) za pokretanje klipa unutar cilindra. Taj klip također može pokretati generator. Većina sustava koji rabe energiju valova male su snage, ali se mogu koristiti za, na primjer, napajanje signalne plutače ili manjeg svjetionika.

Postojeće elektrane

Tijekom sedamdesetih i osamdesetih godina prošlog stoljeća provedena su mnoga ispitivanja, koja su sponzorirale vlade i industrijske korporacije, a rezultati su skromni i svode se na prototipove ili demonstracijske uređaje. Ipak, prva elektrana pokrenuta energijom valova, nazvana Okeanós, gradi se u Portugalu, u blizini mjesta Póvoa de Varzim. U prvoj probnoj fazi, čija je izgradnja planirana u 2006./2007. godini, elektranu će činiti 3 proizvodne jedinice ukupne instalirane snage 2,25 MW, a cijena ukupne investicije je 8,5 milijuna €. U 2009. godini planirano je proširenje na 28 proizvodnih jedinica ukupne snage 24 MW, a investicija bi bila oko 70 milijuna €. Zanimljivo je da bi 10 posto energije proizvedene u ovoj elektrani trebalo biti na raspolaganju mjesnim vlastima. U Škotskoj se također do 2008. planira izgraditi elektrana s četiri proizvodne jedinice od ukupno 3 MW instalirane snage s investicijom od 4 milijuna funti (od ukupno 13 milijuna funti). Naravno postoji još nekoliko prototipnih elektrana sličnih snaga diljem svijeta, bez velikog trenutnog utjecaja na energetsku sliku.

Budući aspekti

Veliki problem kod iskorištavanja energije valova je to da elektrane treba graditi na pučini jer u blizini obale valovi slabe. To znatno povećava cijenu gradnje, ali nastaju i problemi prijenosa te energije do korisnika. Rezultati u trenutnoj fazi dospjeli su tek do prototipova i demonstracijskih uređaja. Iskorištavanje energije valova također će biti ograničeno zbog geografskih čimbenika ekonomskih ograničenja, u prvom redu izazvanih problemom prijenosa tako proizvedene električne energije i održavanjem postrojenja.

Tarifnim sustavom za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora energije i kogeneracije određuje se pravo povlaštenih proizvođača električne energije na poticajnu cijenu električne energije koju operator tržišta plaća za isporučenu električnu energiju proizvedenu iz postrojenja koja koriste obnovljive izvore energije i kogeneracijskih postrojenja, sukladno članku 26. stavku 5. Zakona o energiji. Prema toj klasifikaciji, za proizvodnju iz elektrana na ostale obnovljive izvore u što se ubrajaju morski valovi, plima i oseka i sl. naknada za proizvedeni kWh je 0,60 kn za postrojenja do 1 MW i 0,50 kn za postrojenja preko 1 MW; a s obzirom da se po okvirnim proračunima isplativosti ovakve investicije u EU uzima cijena kWh od cca 15 – 20 €centi (prema izvoru investitora u Škotskoj), uz sadašnje tehničke uvjete, teško je da ćemo privući investitore u ovakve pothvate.

Tsunami – neukroćena energija

Tsunami je japanska riječ koja u doslovnom prijevodu znači „val iz luke“ ili „veliki lučki val“. Često se naziva i plimni val što je potpuno krivo, jer nema veze s plimom i osekom kakvu mi poznajemo, već je posljedica kretanja litosfernih ploča i potresa u podmorju. Najčešće nastaje kao rezultat podvodnog potresa, ali teoretski može nastati i jakim podmorskim vulkanskim erupcijama, podmorskim urušavanjem, klizanjem dna golemih razmjera te padom meteorita na morsku površinu,.

Tsunami je neobično dug val (ponekad i više od 100 km) s periodom koja može biti duža od 1 sat, što znači da dva vrha vala dolaze u razmaku od jednog sata. Za usporedbu, valovi pri najjačim oceanskim olujama dugi su oko 150 metara s periodom od 10-ak sekundi. Tsunami se kreće jako brzo, često i brže od 750 km/sat u dubokom dijelu oceana. U plićoj vodi zbog trenja na dnu tsunami usporava, a posebno u dijelu bliže dnu, što uzrokuje naglo nagomilavanje vode u gornjim dijelovima i formiranje razornog vala čija visina u trenutku naleta na obalu zna preći i 30 metara. Tako je i bilo u slučaju ovog zadnjeg katastrofalnog tsunamija koji je prosincu 2004. nakon razornog potresa u vodama oko Sumatre usmrtio više od 230.000 ljudi u dvanaestak zemalja, od čega 160.000 u Indoneziji

Izvor: www.masmedia.hr

Materijali