Potwór z Loch Ness? Nie, to OZE!

Nowoczesne technologie wytwarzania energii pączkują w laboratoriach, zaciszach gabinetów i garażach. Przedstawiamy najnowsze pomysły „odwęglenia” produkcji energii, wykorzystujące siłę morskich fal i prądów. Będą smoki, anakondy i inne węże...

Wielkie ilości energii zgromadzone są w oceanie, na jego powierzchni oraz nad oceanem. Przyjrzyjmy się, jak futurystyczne pomysły pochwycenia tej energii stają się rzeczywistością.

Energia wiatru

Zacznijmy od dojrzałej technologii zaprzęgania morza do produkcji energii. Silne wiatry mogą zasilać farmy wiatrowe typu offshore (usytuowane na morskich wodach).

W stosunku do farm wiatrowych na lądzie, budowa farm na morzu jest droższa i bardziej skomplikowana. Wiatraki chwytające morskie wiatry mają jednak kilka istotnych zalet. Łapią wiatry silniejsze, niż na lądzie (ergo generują więcej energii elektrycznej), watry są częstsze, co w dużym stopniu eliminuje problem niestabilności produkcji energii. Farmy na morzu mogą być większe, niż te na lądzie – po pierwsze dlatego, że wodą łatwiej przetransportować duże elementy konstrukcji wiatraków, po drugie dlatego, że mniejsze jest prawdopodobieństwo protestów społecznych, tak skutecznie blokujących inwestycje wiatrowe na lądzie.

Obecnie liderem energii wiatrowej na morzu jest Wielka Brytania (dysponująca największą mocą zainstalowaną, rzędu niemalże 600 MW oraz największą elektrownią offshore na świecie). Zaraz za nią plasuje się Dania (423 MW).

Energia fal morskich

Fale morskie są przekształcane na elektryczność za pomocą zabawnych, wężopodobnych generatorów.

Portugalskie węże...

Pierwsza komercyjna farma fal morskich, pod nazwą Pelamis, powstała w Portugalii. Czerwone, stalowe węże, niczym potwór z Loch Ness, straszą 3 mile od wybrzeża północnej Portugalii, w okolicy miasteczka Aguçadoura. Trzy częściowo zanurzone węże ze stali węglowej, ważące 700 ton, o długości 142 m i średnicy 3,5m, wyposażone są w cylindryczne konwertery energii fal oceanu, które zasilą w energię elektryczną ponad 1000 domostw. Co ważne, w porównaniu z energią z wiatru i słońca, fale są przewidywalnym źródłem energii. Energia elektryczna wyprodukowana przez Pelamid popłynie podwodnym kablem do substacji w Aguçadoura, skąd zostanie przesłana do portugalskiej sieci elektrycznej.

…duński smok…

Stalowy jest również smok pochwytujący fale u wybrzeży północnej Danii (Wave Dragon). Jak to działa? Specjalne platformy skierowane frontem do fal przenoszą napływającą falę na rampę, po której woda wpływa do wewnętrznych zbiorników, usytuowanych nad poziomem wody. Po wypełnieniu zbiorniki wypuszczają wodę uruchamiając prądotwórcze turbiny.

...oraz brytyjska Anakonda...

Niestety, wykorzystywane obecnie podmorskie urządzenia są podatne na niszczenie, spowodowane trudnymi oceanicznymi warunkami. Rozwiązanie tego problemu proponują Brytyjczycy, którzy zaprezentowali generator prądu z morskich fal nowej generacji, znacznie obniżający koszty produkcji energii. Gigantyczny wąż, zwany Anakondą, jest kompozytem kauczuku i tkaniny. Ustawiony główką w kierunku fal, wskakuje na nadpływającą falę. Wygenerowany przez falę „wężowy” ruch Anakondy, dociera do jej ogona i uruchamia znajdującą się tam turbinę prądotwórczą. Prototyp ma 9 metrów, ale docelowo urządzenie ma mieć nawet 200 metrów i moc rzędu 1MW energii, co pozwoli zasilić w elektryczność 1000 gospodarstw domowych. Anakonda będzie bardziej odporna na trudne podwodne warunki, niż jej stalowe koleżanki – kauczukowa, nieskomplikowana w budowie, wyposażona w niewiele elementów podatnych na zniszczenie.

Energia pływów

Turbiny pływowe pochwytujące energię przypływów i odpływów generują znaczne ilości energii w krajach o znacznej dynamice pływów – takich jak Wielka Brytania i Kanada. W przyszłości ta obiecująca technologia mogłaby posłużyć chwytaniu energii głębokich prądów oceanicznych, takich jak Kuroshio na północno-zachodnim Pacyfiku. Warunkowana grawitacją (a nie pogodą, jak energia wiatru i słońca), energia przypływów i odpływów oferuje wysoki stopień przewidywalności. Co więcej, energia pływów charakteryzuje się dużą gęstością – w jednej sekundzie przez łopaty turbiny przepływa nawet tysiąc ton wody. Dlatego właśnie nawet niewielkie urządzenie może wygenerować znaczne ilości energii elektrycznej.

To nie futurologia. Pierwsza turbina pływowa, SeaGen, została już przyłączona do sieci elektrycznej w Wielkiej Brytanii.

Prądotwórcza laguna

Laguna przypomina niewielką skalistą wysepkę. Od wysepki różnią ją dwa drobiazgi – jest sztuczna, a wbudowane w nią turbiny pochwytują wodę przepływającą przez lagunę w czasie przypływu i odpływu.

Energia różnic zasolenia i temperatur

Naukowcy pracują nad przekształceniem w elektryczność różnicy w zasoleniu wody morskiej i słodkiej wody rzecznej oraz różnicy temperatur wód powierzchniowych i głębinowych oceanu. Dajmy jednak nieco czasu tym wyrafinowanym próbom, zanim pozwolą nam pełniej zawładnąć energią oceanu...