Surse de Energie Alternative

Energia valurilor şi a mareelor sunt denumite “energii regenerabile marine”. Acestea încep să prezinte un interes în creştere datorită faptului că aceste energii prezintă mari oportunităţi de a genera electricitate.

Energia valurilor

Epuizarea rapidă a rezervelor de combustibili fosili i-a determinat pe cercetători să se gândească la noi surse de energie. Cum oceanele şi mările au fost întotdeauna apropiate omului şi ocupă 70% din suprafaţa Pământului, inginerii şi specialiştii în resurse de energie alternativă au construit dispozitive speciale care să capteze energia valurilor. Locuitorii care stau lângă apele marine vor fi cei mai norocoşi în cazul în care omenirea va ajunge la limita resurselor din prezent.

Energia valurilor reprezintă transportul energiei de către valurile oceanelor şi captarea acestei energii în scopuri utile, de exemplu generarea energiei electrice, desalinizare sau pomparea apei (în rezervoare).

Energia valurilor este o sursă de energie regenerabilă.

Primii care au început să folosească energia valurilor au fost europenii. Ţări precum Portugalia, Scoţia şi Marea Britanie au programe speciale prin care valurile mărilor care le înconjoară ţărmurile să fie folosite pentru producerea energiei.

Conceptul de baza în a obţine enrgie electrică din curgerea apei printr-un rotor de turbină este bine stabilit pentru aplicaţii în hidroenergie (râuri şi curgeri de ape) şi energie eoliană, însa tehnologia ce vizează folosirea energiei valurilor în vederea producerii enrgiei electrice este un domeniu încă în fază incipientă. Nici o tehnologie găsită până acum în acest sens nu a fost admisă ca o tehnologie bună.

Există 2 mari grupuri de tehnologii ce au fost inventate: dispozitivele din apropierea ţărmurilor şi dispozitivele din largul mărilor. În timp ce dispozitivele din apropierea ţărmurilor sunt mai uşor de întreţinut şi de monitorizat, cele mai mari resusrse de energie se găsesc totuşi în larg, la adâncimi mari.

Pe termen scurt, dispozitivele din apropierea ţărmurilor pot fi folosite cu precadere datorită accesibilităţii facile până ce tehnologia va avansa. Însă pe termen lung cel mai probabil se vor folosi dispozitivele din largul mării datorită cantităţii mult mai mari de energie obţinută, dar asta în cazul în care se vor găsi tehnologii ce pot uşura accesul şi mentenanţa acestora. Din acest motiv, există un interes foarte mare în a se găsi soluţii în ceea ce priveşte captarea energiei din larg.

Dispozitivele din apropierea ţărmurilor sunt în general fixate direct pe fundul mărilor şi oceanelor cu o adâncime nu prea mare şi sunt fie conectate la ţărm sau în imediata apropiere a acestuia. Unul din primele dispozitive de reţele electrice realizate prin energia valurilor a fost Wavegen’s LIMPET (Tehnologia de exportare pe uscat a energiei marine) instalată pe insula scoţiană Islay. Este un dispozitiv de la malul mării care foloseşte tehnologia conceptului de Coloană de Apă Oscilatorie (Ocillating Water Column - OWC). Avantajul dispozitivelor din apropierea ţărmurilor este că sunt uşor accesibile. Acest lucru determină că reţeaua electrică şi întreţinerea electrică a dispozitivelor să fie cu mult uşurată faţă de cazul dispozitivelor din largul mării. Aceste dispozitive pot fi de altfel amplasate în altfel de structuri, cum ar fi digurile.

Coloana de Apă Oscilatorie = tehnologie pentru captarea mişcării valurilor mărilor/oceanelor pe masură ce acestea împing o pernă de aer în sus şi în jos în spatele unui dig de care se sparg valurile. Turbina Wells generaează dinăuntru electricitate din rotaţia în aceeaşi direcţie, indiferent dacă aerul se deplasează în sus sau în jos.

Turbina Wells a fost inventată în anul 1980 de profesorul Alan Wells de la Queen University din Belfast.

Turbina Wells este utilizată cu precădere în centralele electrice care exploatează energia valurilor însă prezintă câteva dezavantaje care fac ca tehnologia să fie greu fezabilă. Randamentul este foarte scăzut iar în condiţiile unui curent slab de aer turbina se blochează. Palele turbinei Wells au un bord de atac foarte voluminos şi un unghi de aşezare redus, care rezultă din necesitatea utilizării acestor pale în ambele sensuri de acţionare a aerului.

1. Generalităţi

În principiu conceptul de captator pneumatic de energie a valurilor tip coloană de

apă, înseamnă captarea energiei valurilor prin transferul ei într-o camera cu aer în care se

comprimă şi decomprimă aer prin intermediul unui piston de apă acţionat direct de valuri.

Aerul comprimat si decomprimat pune în miscare o turbină cuplată la un generator electric.

În figura 1 este prezentată schiţa de principiu a unui asemenea captator, pe baza

căreia s-au făcut o serie de calcule hidraulice pentru simularea proceselor şi determinarea

parametrilor motori, precum debitul de aer şi presiunea din camera de aer.