Energia oceanelor este despre știință

Energia oceanelor este despre știință
La vârful sudic al continentului african, lângă Cape Town, în golful Hout Bay, valurile pot ajunge la înălțimi de aproape 10 metri. Este suficient să se privească masele de apă care se sparg în jurul recifurilor și devine clar despre adevărata putere ascunsă în ocean. Dar aceasta nu este singura manifestare a puterii marine. Tides poate transporta milioane de tone de apă într-o zonă imensă în doar câteva ore. Curenții subacvatici cum ar fi autostrăzile uriașe pot curge peste fundul mării pentru multe mii de kilometri.

Omul a fost mult timp interesat să încerce să extragă energia oceanului pentru binele lui. În 1799, un francez întreprinzător și fiul său au atașat o navă gigantă. Când nava se mișcă în mare, maneta se mișcă în sus și în jos, creând o mișcare alternativă care ar putea fi folosită pentru a conduce pompa, moară sau fierbinți. Această idee și-a pierdut recursul odată cu apariția motorului cu aburi, care a dat o energie mai constantă, independentă de înălțimea valurilor. După 100 de ani, sa dezvoltat un alt mod de extragere a energiei oceanului. Un alt francez a sugerat ideea utilizării energiei termice a oceanelor pentru a produce energie electrică. Cu toate acestea, tehnologiile disponibile la acea dată nu le permiteau să concureze cu alte tipuri de centrale electrice care funcționau pe combustibili combustibili.

Primul succes a fost realizat în 1966. Pe râul Rance, în Franța, a fost deschisă prima centrală electrică de maree. Astăzi permite să primească 240 MW de energie electrică. Acest lucru este suficient pentru a furniza electricitate unui mic oraș. De asemenea, în lume există 2 centrale electrice mai mari sau mai puțin puternice: primul în Nova Scoția - 20 MW, celălalt în Rusia în Marea Albă - 0,5 MW.

Pentru sursele alternative de energie, 240 MW reprezintă un rezultat remarcabil, dar acest lucru este destul de modest în comparație cu centralele pe bază de cărbune. Cu toate acestea, în aceste zile există și alte modalități de a extrage energia marină, de exemplu, energia valurilor și a curenților subacvatici. În acest articol vom examina principalii dintre ei și vom vedea că oceanul poate furniza omenirii electricitate cu o marjă mare pentru multe milenii.

Energia oceanelor este despre știință
Cele mai semnificative trăsături ale oceanelor sunt valurile și valurile. Vântul ridică suprafața mării și face ca valurile să călătorească pe distanțe uriașe, sub formă de crestături și depresiuni. Dacă te uiți la un obiect care întâlnește calea valurilor, poți vedea că se mișcă în sus și în jos, mergând de la o creastă în alta. Această mișcare vibrațională poate fi transformată în electricitate, prin intermediul unor mașini speciale. Una dintre aceste mașini (prezentată în figură) este o serie de flotoare conectate. Acestea sunt situate de-a lungul valurilor, iar când creasta valurilor trece de-a lungul ei, întreaga structură curbează. Aceasta pune în mișcare o construcție complexă a pistoanelor care mișcă lichidul. Presiunea lichidului conduce o mașină dinamică, care generează un curent electric.

Energia oceanelor este despre știință
Tragerea gravitațională a lunii este responsabilă de ebbs și maree care apar pe întreaga suprafață a oceanului. Rotirea satelitului nostru în jurul Pământului afectează suprafața apei, zboară peste ea la o distanță de 300 mii km. Aceasta provoacă o creastă uriașă, pe care noi o numim maree. În același timp, în alte zone ale oceanului, nivelul apei scade - acest lucru numim noi. Pe Pământ există aproximativ 40 de locuri care sunt potrivite pentru producerea de energie electrică din energia mareelor. Aptitudinea lor este determinată de diferența dintre punctul de apă maxim și cel minim - aproximativ 5 metri. Acest lucru este suficient pentru a crea un flux destul de puternic de apă. O modalitate de a folosi energia cinetică a apei este construirea unui baraj într-un fjord sau un râu cu bănci abrupte. Atunci când există o diferență suficientă de apă între diferitele laturi ale barajului, sunt deschise încuietori care aduc apă la turbine. Cuplul de turbine este transmis la generator, care generează energie electrică.

Mulți dintre noi au văzut deja panouri solare pe case de locuit sau în apropierea unor întreprinderi industriale sau agricole. Ele sunt colectori de energie solară, care în urma lor sunt transformate în energie electrică. Cu toate acestea, cel mai mare colector de energie solară a fost creat de natură - acesta este oceanul. În fiecare zi, suprafața mării absoarbe un echivalent energetic de 250 de miliarde de barili de petrol sub formă de energie termică.

În prezent, există trei scheme principale pentru transformarea energiei termice a oceanelor în energie electrică. Toate acestea se bazează pe diferența de temperatură dintre apa de suprafață și adâncime. Luați în considerare următoarele:

Sistemul ciclului închis conține un lichid cu punct de fierbere scăzut (de exemplu, amoniacul se fierbe la minus 33 de grade). Când se încălzește la suprafață, lichidul se fierbe instantaneu și se transformă într-o stare gazoasă. Gazul rezultat împinge lamelele turbinei, care este conectată la un generator electric. Apoi, gazul este răcit într-un schimbător de căldură, unde temperatura lui este preluată de apă rece din adâncime.

Sistemele cu buclă deschisă funcționează pe o bază diferită. Apa caldă de pe suprafața oceanului este așezată într-o cameră de vid unde, datorită unei scăderi drastice a presiunii, se efervesc chiar și la o temperatură scăzută. Aburul rezultat, precum și în centrala de cărbune, împinge lamelele turbinei și acționează generatorul electric. Apoi, apa rece, din adâncurile oceanului, răcește aburul, transformându-l în apă.

Sistemele hibride combină în principiu avantajele celor două tipuri de sisteme descrise mai sus. Este similar cu un sistem cu ciclu deschis, dar, spre deosebire de acesta, apa nu are contact cu aerul atmosferic. Aburul după trecerea turbinei și recuperarea energiei sale cinetice trece prin forță printr-un sistem de tuburi răcite cu apă de la o adâncime. Apoi se încălzește din nou cu apă de la suprafață și se transformă în abur într-un vid.

Energia oceanelor este despre știință

Acum, energia termică a oceanelor este puțin folosită, dar experții prevăd că în viitor potențialul acestei surse de energie va fi apreciat.

Articole similare