Storia energetica di undimotriz, come funziona, vantaggi, svantaggi

IL Undimotriz o Olamotriz Energy È l'energia meccanica che genera le onde e che si trasforma in energia elettrica. È un'energia cinetica di acqua, prodotta dall'energia del vento nel suo attrito con la superficie dei corpi d'acqua.

Questa energia cinetica viene trasformata dalle turbine in energia elettrica, essendo un'energia rinnovabile e pulita. Lo sfondo dell'uso di questa energia risale al 19 ° secolo, ma è alla fine del 20 ° secolo quando inizia a prendere boom.

Potenza dell'onda. Fonte: Mostafameraji [CC di 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/4.0)]

Oggi ci sono un gran numero di sistemi proposti per sfruttare le forme dell'energia endimotriz. Tra questi ci sono l'oscillazione dell'onda, lo shock delle onde o le variazioni di pressione sotto l'onda.

Il principio generale di questi sistemi è simile ed è costituito dalla progettazione di dispositivi che trasformano l'energia cinetica delle onde in energia meccanica e quindi in elettricità. Tuttavia, la progettazione e l'implementazione sono molto variabili, essere in grado di accontentarsi della costa o del mare all'interno.

L'attrezzatura può essere sommersa, semi -accumulata, galleggiante o costruita nella linea costiera. Esistono sistemi come Pelamis, in cui il movimento ascendente delle onde attive.

Altri sfruttano la forza delle onde quando si rompono sulla costa, spingendo pistoni idraulici o colonne d'aria che muovono le turbine (esempio: sistema OWC, colonna di acqua oscillante).

In altri design la forza dell'onda viene utilizzata per rompere sulla costa per incanalarla e riempire i depositi. Successivamente, l'energia potenziale dell'acqua immagazzinata viene utilizzata per la gravità per spostare le turbine e generare elettricità.

Olamotriz Energy ha vantaggi indiscutibili, poiché è rinnovabile, pulita, fonte libera e basso impatto ambientale. Tuttavia, implica alcuni svantaggi associati alle condizioni ambientali in cui l'attrezzatura e le caratteristiche delle onde funzionano.

Le condizioni dell'ambiente marino soggetto alle strutture alla corrosione del salino, all'azione della fauna marina, all'elevata radiazione solare, al vento e alle tempeste. Pertanto, a seconda del tipo di sistema, le condizioni di lavoro possono essere difficili, specialmente nei sistemi sommersi o ancorati all'interno.

Inoltre, la manutenzione è costosa soprattutto nei sistemi di mare aperto, poiché le ancore devono essere riviste periodicamente. D'altra parte, a seconda del sistema e dell'area possono avere un impatto negativo sulle attività di navigazione, pesca e ricreazione.

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Storia

Ha il suo background nel diciannovesimo secolo quando lo spagnolo José Barufet ha brevettato quello che ha chiamato "Marmotor". Questa macchina ha prodotto elettricità dall'oscillazione verticale delle onde e non è stata commercializzata fino agli anni '80 del ventesimo secolo.

L'apparato Barufet consisteva in una serie di boe che vanno dall'alto verso il basso con le onde, agendo un generatore elettrico. Il sistema non era molto efficiente ma, secondo il suo inventore, era in grado di generare 0,36 kW.

Oggi ci sono più di 600 brevetti per sfruttare la forza delle onde al fine di generare elettricità. Questi possono funzionare attraverso la forza prodotta dall'oscillazione verticale o quella generata dallo scontro dell'onda sulla costa.

Come funziona l'energia endimotoria?

Pelamis Converter in Peniche, Portogallo. Fonte: dipl. Ing. Guido Grassow [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/]]

Il funzionamento dei sistemi undimotori dipende dal movimento che si desidera trarre vantaggio dalle onde. Ci sono sistemi galleggianti o ancorati all'interno, che sfruttano l'oscillazione verticale dell'acqua, mentre altri catturano la forza dello shock delle onde sulla costa.

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Ci sono anche quelli che usano la variazione di pressione sotto la superficie dell'onda. In alcuni casi, l'energia cinetica delle onde consente di immagazzinare acqua marina e sfruttare la sua potenziale energia (caduta di gravità) per attivare le turbine elettriche.

In altri sistemi, l'energia meccanica dell'onda.

- Sistemi galleggianti o costa ancorata

Questi sistemi possono essere semi -sottoposti o sommersi e sfruttare il movimento oscillante causato dalle onde della costa all'interno. Alcuni sistemi usano la forza delle onde superficiali e altri il movimento profondo.

Sonda superficiale

Esistono sistemi di segmenti articolati, come Pelamis o "Snake marino", in cui le onde spostano moduli articolati che attivano i sistemi motori idraulici accoppiati ai generatori elettrici.

Un'altra alternativa è il Salter Duck, Dove le boe fisse su un asse eseguono un movimento di magnaccia con le onde, attivando anche i motori idraulici. D'altra parte, ci sono un'intera serie di proposte basate su boe la cui oscillazione attiva anche i sistemi idraulici.

Movimento oscillante profondo

L'oscillatore ad onda Archimede è costituito da due cilindri montati in serie in una struttura ancorata nel fondo del mare. Il cilindro superiore ha magneti laterali e si muove verticalmente verso il basso con la pressione dell'onda.

Quando il bassa cilindro, preme il cilindro inferiore che contiene aria e, quando dà la pressione dell'onda, la pressione dell'aria guida il sistema verso l'alto. Il movimento oscillante verticale del cilindro magnetizzato consente di generare elettricità attraverso una bobina.

Wave Dragon

È costituito da una piattaforma galleggiante ormeggiata sullo sfondo con pinne che consentono di ricevere l'acqua mossa dall'onda. L'acqua si accumula e quindi circola attraverso una colonna centrale attraverso una turbina.

- Sistemi costieri

Questi sistemi sono installati sulla costa e sfruttano l'energia generata rompendo le onde. La limitazione di questi sistemi è che lavorano solo sulle coste di onde forti.

Un esempio è il sistema progettato dall'ingegnere basco Iñaki Valle, che consiste in una piattaforma ancorata sulla costa sulla costa con un magnete sulla ferrovia. Le onde spingono il magnete, scende per gravità e il movimento induce una bobina per produrre elettricità.

Sistema Rullo d'onda

È costituito da un sistema a piastre che oscilla in avanti e dietro con il flusso e il reflusso di onde e questo movimento, usando una pompa a pistoni, attiva la turbina elettrica.

Sistema di

In questo caso, queste sono piastre galleggianti ancorate alla costa che ricevono la forza della rottura delle onde e attivano un sistema idraulico. Il motore idraulico a sua volta guida una turbina che genera elettricità.

Sistema cheto

È costituito da una serie di boe sommerse ancorate al fondo del mare e le cui pompe idrauliche di oscillazione attiva che trasportano acqua di mare sulla costa. Acqua di pompaggio attivo in una turbina per generare elettricità.

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Sistemi che sfruttano l'energia potenziale

Esistono numerosi sistemi che immagazzinano l'acqua di mare nei carri armati e poi, per gravità, possono attivare le turbine Kaplan e generare elettricità. L'acqua raggiunge i serbatoi guidati dall'onda stessa come nel sistema di tapchan (sistema di alimentazione delle onde coniche) o l'energia delle onde SSG (generatore di cocce di slot ondate di mare)).

Sistemi di colonne acqua-Aire

In altri casi, la forza dell'acqua guidata dall'acqua viene utilizzata per spostare una colonna d'aria che, quando passa attraverso una turbina, genera elettricità.

Ad esempio, nel sistema OWC (colonna d'acqua oscillante) l'acqua nel flusso di rigonfiamento penetra attraverso un condotto e guida l'aria interna. La colonna d'aria sale attraverso un camino e passa attraverso la turbina per uscire.

Quando l'acqua viene rimossa nel reflusso delle onde, l'aria penetra nel camino spostando nuovamente la turbina. Questo ha un design che lo fa muovere nella stessa direzione in entrambi i flussi.

Un altro sistema simile è l'Oecon, in cui l'oscillazione dell'acqua all'interno della camera promuove un galleggiante che a sua volta preme nell'aria per passare attraverso la turbina. Questo sistema funziona anche attraverso il movimento dell'aria in entrambe le direzioni.

Vantaggi

Wave Farm. Fonte: P123 [dominio pubblico]

Energia rinnovabile

È un'energia da una fonte naturale praticamente inesauribile come le onde marine.

La fonte di energia è libera

La fonte di energia edimotrica sono le onde marine, su cui non viene esercitata la proprietà economica.

Energia pulita

L'energia undimotriz non genera rifiuti e i sistemi proposti finora per l'uso di esso non generano rifiuti pertinenti nel processo.

Basso impatto ambientale

Qualsiasi intrusione nell'ambiente acquatico o costiero genera un certo impatto ambientale, ma la maggior parte dei sistemi proposti ha un impatto basso.

Associazione con altri scopi produttivi

Alcuni sistemi non mutotorici consentono di rimuovere l'acqua marina per effettuare la dissalazione e i processi di acqua potabile o per la produzione di idrogeno.

Ad esempio, quelli il cui funzionamento implica catturare e conservare l'acqua di mare sulla costa, come il Tapchan e l'energia delle onde SSG.

Svantaggi

La maggior parte degli svantaggi non sono assoluti, ma dipende dallo specifico sistema Undymotríz che stiamo valutando.

Olaja forza e regolarità

Il tasso di produzione di energia dipende dal comportamento casuale delle onde in regolarità e forza. Pertanto, le aree in cui l'uso di questa energia può essere efficace sono limitate.

L'ampiezza e la direzione dell'onda tendono ad essere irregolari, quindi la potenza in arrivo è casuale. Ciò rende difficile per il dispositivo ottenere le massime prestazioni durante l'intervallo di frequenza e l'efficienza di conversione dell'energia non è elevata.

Manutenzione

Il mantenimento delle strutture coinvolte comporta alcune difficoltà e costi, dati gli effetti corrosivi del sallietro marino e l'impatto dell'onda. Nel caso di Mar Mar e strutture sommerse, il costo di manutenzione viene aumentato dalle difficoltà di accesso e dalla necessità di supervisione periodica.

Condizioni climatiche e ambientali in generale

Le strutture per la cattura dell'energia delle onde e la sua conversione in energia elettrica, sono soggette a condizioni estreme nell'ambiente marino. Questi includono umidità, salsa, venti, piogge, tempeste, uragani, tra gli altri.

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Le tempeste implicano che il dispositivo deve resistere 100 volte più grande dei carichi nominali, il che può causare danni o danni totali dell'attrezzatura.

vita marina

La vita marina è anche un fattore che può influire sulla funzionalità delle attrezzature come animali di dimensioni (squali, cetacei). D'altra parte, i bivalvi e le alghe aderiscono alla superficie dell'attrezzatura causando un importante deterioramento.

Investimento iniziale

L'investimento economico iniziale è elevato, a causa delle attrezzature richieste e delle difficoltà della sua installazione. I team hanno bisogno di materiali e rivestimenti speciali, sistemi ermetici e di ancoraggio.

Impatto sulle attività antropiche

A seconda del tipo di sistema utilizzato, questi possono influire sull'attrazione di navigazione, pesca e turistica nella zona.

Paesi che usano l'energia undimimotriz

Motrotimotriz Central (Spagna). Fonte: TXO [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

Spagna

Mentre il potenziale del Mar Mediterraneo è basso in termini di energia non nimotoria, nel Mar Cantabriano e nell'Oceano Atlantico se è molto alto. Nella città basca di Mutriku c'è una centrale costruita nel 2011 con 16 turbine (potenza da 300kW).

A Santoña (Cantabria) c'è un altro incentrato sugli undymoritor che utilizza 10 boe sommerse per sfruttare l'energia di oscillazione verticale delle onde e generare elettricità. Nelle Isole Canarie ci sono diversi progetti per aumentare l'energia di Undomotríz a causa delle condizioni favorevoli della sua costa.

Portogallo

Nel 2008, la società Ocean Power Delivery (OPD) ha installato tre macchine Pelamis P-750 situate a 5 km dalla costa portoghese. Questi sono vicino a Povoa de Varim, con una capacità installata di 2,25 MW.

Scozia (Regno Unito)

La tecnologia OWC viene utilizzata su Orkney Island, dove esiste un sistema installato dal 2000 chiamato Ferpet. Questo sistema ha una produzione massima di 500 kW.

Danimarca

Nel 2004 è stato installato un progetto pilota del tipo Wave Dragon In Danimarca, essendo le sue dimensioni di 58 x 33 m e con una potenza massima di 20 kW.

Norvegia

Il progresso è l'installazione di un impianto del sistema di energia delle onde SSG a Svaaheia (Norvegia).

Stati Uniti d'America

Nel 2002, nel New Jersey è stato installato un progetto pilota di un dispositivo di boa di potenza.

In Oregon è stato installato un impianto pilota di energia pilota nel porto di Garibaldi. Allo stesso modo, alle Hawaii aumentano le fonti di energia rinnovabile e, nel caso dell'isola di Maui, la principale fonte rinnovabile è l'energia eldimotrica.

Riferimenti

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