Энергия волн

Энергия моря относится к возобновляемым видам энергии. Люди изобрели устройства, преобразующие энергию волн и приливов на электричество.

Океаны покрывают 70 % поверхности Земли. Они поглощают и сохраняют тепло, поступающее от Солнца. Эта тепло вызывает ветры, дующие над океаном и поднимают волны. Гравитационные силы Солнца и Луны вызывают ежедневные приливы и отливы. Движение морской воды и накопленное в ней тепло являются колоссальными и неисчерпаемыми источниками энергии. Нужно только создать механизмы, которые добыли бы эту энергию и передали бы ее на службу людям.

ЭНЕРГИЯ ВОЛН

Когда волна высотой 1 м и длиной 25 м обрушивается на берег, она отдает потенциальную энергию около 125 тыс. Дж. Если эту энергию превратить в электричество, то ею можно было бы питать настольную электрическую лампочку в течение часа. Энергия волн, высвобождающейся в пяти километровой длине пляжа в течение часа, составляет 10 млрд джоулей (около 2,5 МВт). Этой энергии хватило бы для обеспечения электроэнергией около 500 домов.

Установка, использующая энергию колебаний волн, была введена в эксплуатацию на северо-западе Шотландии в 1995 г. Она имела массу 8000 т, высоту 20 м и размещалась в 100 м от берега на глубине 15 м. Это была первая промышленная станция, работавшая на энергии морских волн и давала энергию мощностью 2 МВт, достаточную для обеспечения электричеством 400 домов.
Установка, использующая энергию колебаний волн, была введена в эксплуатацию на северо-западе Шотландии в 1995 г. Она имела массу 8000 т, высоту 20 м и размещалась в 100 м от берега на глубине 15 м. Это была первая промышленная станция, работавшая на энергии морских волн и давала энергию мощностью 2 МВт, достаточную для обеспечения электричеством 400 домов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ МОРЯ

Волнение на море вызывает ветер. Но волны катятся поверхностью моря и в безветренную погоду. Есть два способа преобразования их энергию в электрическую. В обоих поступательное движение поверхности воды вверх и вниз превращается во вращательное, который приводит в движение электрический генератор.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ПОПЛАВКИ

Существуют преобразователи энергии волн, состоящие из поплавков на шарнирах. При прохождении волн поплавки поднимаются и опускаются , через шарнирно — рычажный механизм передавая усилия на масляный насос. Насос приводит в движение гидравлический двигатель, от которого работает электрогенератор. Такие устройства устанавливают в прибрежной полосе длиной от 100 м до 2 км, их устанавливают на расстоянии от берега, где волны превращаются в прибой.

ВОДНО — ВОЗДУШНЫЕ КОЛОННЫ

В большинстве современных преобразователей энергии используются водно-воздушные колонны. В широкой вертикальной трубе при прохождении волны уровень воды поднимается и опускается , как поршень в цилиндре. При подъеме воды воздух в верхней части колонны сжимается и направляется к турбине, связанной с электрогенератором.

Водно-воздушные колонны устанавливаются в открытом море или на устроенных на берегу конусообразных каналах , в которых амплитуда волны заметно усиливается.

ПРИБОЙ

На побережьях с постоянным мощным прибоем устраивают совпадающие конусообразные туннели для заполнения водой поднятых над поверхностью моря резервуаров. Когда волна идет по такому туннелю, и амплитуда в узком месте резко возрастает. В конце тоннеля она перекатывается через барьер и попадает в резервуар. Оттуда к морю идет труба , в которой стоит турбина, и вода под действием силы тяжести возвращается в море , вращая лопасти турбины. Устройство напоминает гидроэлектростанцию, работающую на реке.

ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ

Энергию приливов использовали еще более 900 лет назад на берегах Испании, Франции и Британии. Во время приливов вода заполняла ставки. Во время отлива воду впускали, и на пути к морю она вращала колеса мельниц. Современные инженеры проектируют дамбы, перекрывающие речное русло. Русло должно быть длинное, чтобы при изменении уровней объем протекающей воды был большим. В дамбах устанавливают турбины, работающие и при повышении уровня, и при его снижении, давая энергию в течение 10 часов в сутки.

ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Хотя моря являются источником экологически чистой и возобновляемой энергии, строительство и эксплуатация установок для ее использования стоит очень дорого. Кроме того, они могут наносить большой вред природе. Строительство дамб на реках приводит к гибели рыбы и нарушению экологического равновесия. Преобразователи энергии волн, установленные в открытом море, приносят больше пользы, давая приют жителям глубин и защищая берег от эрозии.

Ссылка на основную публикацию