Gelombang laut mengandungi sejumlah besar tenaga berasal dari angin, sehingga permukaan laut dapat dilihat sebagai pengumpul tenaga angin yang besar.
Tambahan pula, Lautan menyerap sejumlah besar tenaga suria, yang turut menyumbang kepada pergerakan arus dan ombak lautan. Tenaga ini, terkumpul dalam jarak jauh dalam bentuk gelombang, boleh digunakan untuk menjana elektrik melalui pelbagai teknologi, yang dikenali bersama sebagai tenaga gelombang atau tenaga gelombang.
Gelombang adalah gelombang tenaga dihasilkan oleh angin dan haba matahari, yang dihantar melalui permukaan lautan. Pergerakan ini melibatkan kedua-dua anjakan menegak dan mendatar molekul air. Apabila kita memerhatikan laluan gelombang, kita melihat bahawa air tidak bergerak ke hadapan, sebaliknya molekul air menggambarkan orbit bulat.
Dalam gelombang lembut, air berhampiran permukaan bukan sahaja bergerak ke atas dan ke bawah, tetapi juga ke hadapan di puncak dan ke belakang di palung, membolehkan tenaga ini diubah menjadi elektrik. Molekul air menggambarkan gerakan bulat: mereka naik apabila puncak menghampiri, bergerak ke hadapan dengan puncak, kemudian turun semasa ia berlalu, dan berundur ke dalam palung ombak.
Gelombang tenaga ini di permukaan laut, iaitu ombak, boleh menempuh beribu-ribu kilometer dan menyimpan sejumlah besar tenaga, terutamanya di kawasan seperti Atlantik Utara, di mana angin kencang menjana ombak dengan potensi tenaga purata sehingga 10 kW setiap meter persegi permukaan laut. Sumber ini sangat besar. apabila keluasan lautan diambil kira.
Memanfaatkan tenaga gelombang
Teknologi untuk memanfaatkan tenaga gelombang mula dikaji pada tahun 1980-an dan telah berkembang pesat sejak itu. Ia memberi tumpuan kepada menukar pergerakan menegak dan mendatar gelombang kepada angin atau tenaga elektrik. Antaranya kawasan yang paling berdaya maju Untuk pelaksanaan teknologi ini, latitud antara 40º dan 60º ditemui, di mana angin menghasilkan gelombang malar dengan ciri yang baik untuk digunakan.
Dalam pengertian ini, beberapa telah dibangunkan projek perintis di Eropah dan kawasan pantai lain, menonjolkan contoh seperti yang dibangunkan di Kepulauan Canary.
Pada masa ini, tenaga gelombang sedang dilaksanakan di banyak negara, di mana keputusan yang cemerlang dari segi pengeluaran tenaga elektrik. Contohnya:
- Di Amerika Syarikat, sekitar 55 TWj setiap tahun datang daripada pergerakan ombak, mewakili 14% daripada penggunaan tenaga negara.
- Di Eropah, angka itu lebih tinggi lagi, mencecah 280 TWj setiap tahun.
Penumpuk tenaga gelombang darat
Di beberapa kawasan di mana angin seperti angin perdagangan, sistem takungan boleh dipasang untuk mengumpul air yang ditolak oleh ombak. Empangan ini mesti dinaikkan, antara 1,5 dan 2 meter dari paras laut, untuk membolehkan penggunaan turbin hidroelektrik konvensional dengan melepaskan air kembali ke lautan.
Sistem ini boleh dilaksanakan di kawasan di mana air pasang tidak banyak mengganggu operasi takungan. Tambahan pula, di kawasan yang mempunyai ombak yang kuat, blok konkrit boleh dibina di luar pesisir pantai itu menumpukan tenaga hadapan gelombang di kawasan yang agak kecil, yang akan meningkatkan potensi tenaga sistem.
Penggunaan gerakan gelombang
Salah satu teknologi yang paling terkenal untuk memanfaatkan pergerakan ombak ialah lajur air berayun (OWC). Sistem ini terdiri daripada struktur yang membungkus tiang air di mana tekanan udara dijana dengan pergerakan gelombang ke atas. Udara ini terpaksa melalui turbin untuk menjana tenaga. Sistem ini juga berfungsi dalam fasa kemurungan apabila gelombang menurun, membolehkan kesinambungan dalam pengeluaran elektrik.
Contoh yang berjaya dalam bidang ini ialah Kapal Kaimei dikuasakan oleh turbin udara termampat, dibangunkan bersama oleh kerajaan Jepun dan Agensi Tenaga Antarabangsa.
Jenius yang inovatif
Terdapat pelbagai peranti yang menukarkan pergerakan gelombang kepada tenaga. Beberapa contoh termasuk:
- Rakit Cockerell: sistem rakit artikulasi yang memanfaatkan pergerakan ombak untuk menggerakkan pam hidraulik.
- Salter's Itik: terdiri daripada satu siri badan bujur yang berayun dengan gelombang, setiap satunya memacu penjana elektrik.
- Beg udara Universiti Lancaster: tiub getah yang, dengan gelombang, memampatkan udara untuk menggerakkan turbin.
Pelbagai penyelesaian teknologi terus dibangunkan untuk memanfaatkan pergerakan ombak ke atas dan ke bawah.
Kelebihan dan kekurangan tenaga gelombang
Tenaga gelombang menawarkan kelebihan hebat seperti:
- Boleh diperbaharui dan tidak habis-habis: mengambil kesempatan daripada sumber yang akan sentiasa ada di lautan.
- Kesan alam sekitar yang rendah, kecuali dalam kes tertentu di mana sistem pengumpulan tanah dilaksanakan.
- Boleh diintegrasikan ke dalam infrastruktur pantai sudah ada.
Tetapi ia juga mempunyai kelemahan:
- Pemasangan di darat atau berhampiran pantai mungkin mempunyai yang kuat kesan visual dan alam sekitar.
- Ia tidak dapat diramalkan dengan tepat, kerana ombak bergantung pada keadaan cuaca pada masa itu.
- Muka sistem kerumitan teknikal dan masalah operasi kerana keadaan persekitaran marin yang teruk.
Tenaga gelombang membentangkan a potensi besar dan kemajuan berterusan sedang dibuat untuk mengatasi cabaran yang masih ada dalam pelaksanaannya secara besar-besaran.