Untimotriz -energiahistoria, miten toimii, edut, haitat

Se Untimotriz tai Olamotriz Energy Se on mekaaninen energia, joka tuottaa aaltoja ja muuttuu sähköenergiaksi. Se on veden kineettinen energia, jota tuulen energia tuotetaan kitkalla vesirunkojen pinnalla.

Turbiinit muuttuvat tämä kineettinen energia sähköenergiaksi, mikä on uusiutuvaa ja puhdasta energiaa. Tämän energian käytön tausta on peräisin 1800 -luvulta, mutta se on 1900 -luvun lopulla, kun se alkaa ottaa puomia.

Aaltovoima. Lähde: Mostafameraji [CC 4: llä.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/4.0)]

Nykyään on olemassa suuri määrä järjestelmiä, jotka ehdotetaan endimotriz -energian muodojen hyödyntämiseksi. Näiden joukossa ovat aallon värähtely, aaltojen isku tai painevariaatiot aallon alla.

Näiden järjestelmien yleinen periaate on samanlainen ja koostuu laitteiden suunnittelusta, jotka muuttavat aaltojen kineettisen energian mekaaniseksi energiaksi ja sitten sähköksi. Suunnittelu ja toteutus on kuitenkin hyvin muuttuva, kyky asettua rannikolle tai merelle.

Laitteet voidaan upottaa, puoliksi upotettu, kelluva tai rakentaa rannikkoviivalle. On olemassa järjestelmiä, kuten Pelamis, jossa aktiivisten aaltojen nouseva liike.

Toiset hyödyntävät aaltojen voimakkuutta murtaessasi rannikolla joko työntämällä hydraulisia männäitä tai ilmapylväitä, jotka liikuttavat turbiineja (esimerkki: OWC -järjestelmä, värähtelevä vesipylväs).

Muissa malleissa aallon lujuutta käytetään rikkoutumaan rannikolla sen kanavoimiseksi ja kerrostumien täyttämiseen. Myöhemmin varastoidun veden potentiaalista energiaa käytetään vakavuuteen turbiinien siirtämiseen ja sähkön tuottamiseen.

Olamotriz Energy on kiistattomia etuja, koska se on uusiutuva, puhdas, vapaa lähde ja alhaiset ympäristövaikutukset. Se merkitsee kuitenkin joitain ympäristöolosuhteisiin liittyviä haittoja, joissa laitteet ja aaltojen ominaisuudet toimivat.

Meriympäristön olosuhteet kohdistavat rakenteet suolapetrin korroosioon, meren eläimistöön, korkeaan aurinkosäteilyyn, tuulen ja myrskyihin. Siksi järjestelmän tyypistä riippuen työolot voivat olla vaikeita, etenkin upotetuissa tai ankkuroiduissa järjestelmissä.

Myös ylläpito on kallista etenkin avomeren järjestelmissä, koska ankkureita on tarkistettava määräajoin. Toisaalta järjestelmästä ja alueesta riippuen ne voivat vaikuttaa negatiivisesti navigointiin, kalastus- ja virkistystoimintaan.

[TOC]

Historia

Hänellä on tausta 1800 -luvulla, jolloin espanjalainen José Barrufet patentoi niin kutsutun "marmotoriksi". Tämä kone tuotti sähköä aaltojen pystysuuntaisesta värähtelystä, eikä se markkinoitu vasta 2000 -luvun 80 -luvulla.

Barrufet -laite koostui sarjasta poijusarjoja, jotka vaihtelevat ylhäältä alas aaltojen kanssa, toimivat sähkögeneraattorina. Järjestelmä ei ollut kovin tehokas, mutta keksijänsä mukaan se pystyi tuottamaan 0,36 kW.

Nykyään on yli 600 patenttia aaltojen lujuuden hyödyntämiseksi sähkön tuottamiseksi. Ne voivat toimia pystysuuntaisen värähtelyn tuottaman voiman läpi tai sen syntymän aallon yhteenottoon rannikolla.

Kuinka endimotorin energia toimii?

Pelamis -muunnin Penichessä, Portugali. Lähde: Dipl. Ing. Guido Grassw [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0/]]

Elvomotoristen järjestelmien toiminta riippuu liikkeestä, jota haluat hyödyntää aaltoja. Sisällä on kelluvia tai ankkuroituja järjestelmiä, jotka hyödyntävät veden pystysuuntaista värähtelyä, kun taas toiset vangitsevat rannikon aaltojen iskun voimakkuuden.

Voi palvella sinua: Ilmakomponentit

On myös niitä, jotka käyttävät painevaihtelua aallon pinnan alla. Joissakin tapauksissa aaltojen kineettinen energia mahdollistaa meriveden varastoinnin ja hyödyntää sen potentiaalista energiaa (painovoimapisara) sähköturbiinien aktivoimiseksi.

Muissa järjestelmissä aallon mekaaninen energia.

- Kelluvat järjestelmät tai ankkuroitu rannikko

Nämä järjestelmät voivat olla puoliksi leviäviä tai upotettuja ja hyödyntää sisäpuolella olevien rannikkoaaltojen aiheuttamaa värähtelevää liikettä. Jotkut järjestelmät käyttävät pinnallisten aaltojen ja muiden syvän liikkeen vahvuutta.

Pinnallinen turvotus

Siellä on nivellettyjä segmenttijärjestelmiä, kuten Pelamis tai ”merikyntaa”, joissa aallot siirtävät nivelmoduuleja, jotka aktivoivat hydrauliset moottorijärjestelmät kytkettynä sähkögeneraattoreihin.

Toinen vaihtoehto on Salter -ankka, Jos kiinteät poijut akseliin suorittavat pimp -liikkeen aaltojen kanssa, aktivoivat myös hydrauliset moottorit. Toisaalta on olemassa koko joukko ehdotuksia, jotka perustuvat poijuihin, joiden aktiivinen värähtely myös hydrauliset järjestelmät.

Syvä värähtely

Archimedes -aaltooskillaattori koostuu kahdesta sarjasta asennetusta sylinteristä merenpohjaan ankkuroituneessa rakenteessa. Yläisylinterissä on sivumagneetit ja se liikkuu pystysuunnassa aallonpaineen kanssa.

Kun matala sylinteri, puristaa alemman sylinterin, joka sisältää ilmaa, ja kun aallon paine antaa, ilmanpaine ajaa järjestelmän ylöspäin. Magnetoidun sylinterin pystysuuntainen värähtelevä liike antaa sinun tuottaa sähköä kelan läpi.

Aalto lohikäärme

Se koostuu kelluvasta alustasta, joka on kiinnitetty taustalla evien kanssa, jotka sallivat aallon liikkuvan veden vastaanottamisen. Vesi kertyy ja kiertää sitten keskuspylvään läpi turbiinin läpi.

- Rannikkojärjestelmät

Nämä järjestelmät on asennettu rannikolle ja hyödyntävät aaltojen murtamisen aiheuttamaa energiaa. Näiden järjestelmien rajoitus on, että ne toimivat vain vahvojen aaltojen rannikolla.

Esimerkki on Baskimaan insinööri Iñaki Valle -sarjan suunnittelema järjestelmä, joka koostuu rannikolla ankkuroituneesta alustasta magneettilla kiskolla. Aallot työntävät magneetin ylös, laskeutuvat painovoiman mukaan ja liike indusoi kelan sähkön tuottamiseksi.

Järjestelmä Aaltotela

Se koostuu levyjärjestelmästä, joka värähtelee eteenpäin ja takana aaltojen virtauksella ja palautusjäähdytyksellä ja tämä liike, männän pumppua käyttämällä, aktivoi sähköturbiinin.

Järjestelmä

Tässä tapauksessa nämä ovat rannikolle ankkuroituja kelluvia levyjä, jotka saavat aallonmurtamisen lujuuden ja aktivoivat hydraulijärjestelmän. Hydraulinen moottori puolestaan ​​ajaa turbiinia, joka tuottaa sähköä.

Ketojärjestelmä

Se koostuu sarjasta upotettuja poijuja, jotka on ankkuroitu merenpohjaan ja joiden aktiiviset värähtely hydrauliset pumput, jotka kuljettavat merivettä rannikolle. Aktiivinen pumppaus vettä turbiiniin sähkön tuottamiseksi.

Voi palvella sinua: mitkä ovat luonnolliset elementit?

Järjestelmät, jotka hyödyntävät potentiaalista energiaa

On olemassa useita järjestelmiä, jotka säilyttävät merivettä säiliöissä, ja sitten painovoiman mukaan ne voivat aktivoida Kaplan -turbiinit ja tuottaa sähköä. Vesi saavuttaa itse aallon ajamat säiliöt kuten Tapchan-järjestelmässä (kapeneva kanava-aaltojärjestelmä) tai SSG-aaltoenergiassa (meriaaltopaikka-kartinja-generaattori).

Vesi-aire-pylväsjärjestelmät

Muissa tapauksissa vesipohjaista vesivoimaa käytetään ilmapylvään syrjäyttämiseen, joka turbiinin läpi kulkeessa tuottaa sähköä.

Esimerkiksi OWC -järjestelmässä (värähtelevä vesipylväs) turvotusvirtauksen vesi tunkeutuu kanavan läpi ja ajaa sisäilmaa. Ilmapylväs nousee takan läpi ja kulkee turbiinin läpi mennäkseen ulos.

Kun vesi poistetaan aaltojen palautusjäähdytyksessä, ilma tunkeutuu turbiinia liikuttavan takkaan uudelleen. Tällä on malli, joka saa sen liikkumaan samaan suuntaan molemmissa virtauksissa.

Toinen samanlainen järjestelmä on OECON, jossa kammion sisällä olevan veden värähtely edistää kelluvaa, joka puolestaan ​​painaa ilmassa kulkeakseen turbiinin läpi. Tämä järjestelmä toimii myös ilman liikkeen kautta molemmissa suunnissa.

Edut

Aaltotila. Lähde: P123 [julkinen verkkotunnus]

Uusiutuva energia

Se on energia käytännössä ehtymättömästä luonnollisesta lähteestä, kuten meriaaltoista.

Energialähde on ilmainen

Eldimotrisen energian lähde on meriaallot, joissa taloudellista omaisuutta ei käytetä.

Puhdas energia

Undimotriz -energia ei tuota jätettä, ja sen toistaiseksi ehdotetut järjestelmät eivät myöskään tuota asiaankuuluvaa jätettä prosessissa.

Matalat ympäristövaikutukset

Kaikki vesi- tai rannikkoympäristöön tunkeutuminen aiheuttaa joitain ympäristövaikutuksia, mutta suurin osa ehdotetuista järjestelmistä on vähän vaikutusta.

Yhdistäminen muihin tuottaviin tarkoituksiin

Jotkut aulooriset järjestelmät mahdollistavat meriveden poistumisen suolanpoiston ja juomavesiprosessien tai vedyn tuotannon suorittamiseksi.

Esimerkiksi ne, joiden toiminta merkitsee meriveden sieppaamista ja varastointia rannikolla, kuten Tapchan ja SSG -aaltoenergia.

Haitat

Useimmat haitat eivät ole ehdottomia, mutta riippuvat arvioimastamme spesifisestä epämääräisestä järjestelmästä, jota arvioimme.

Olajan vahvuus ja säännöllisyys

Energiantuotannonopeus riippuu aaltojen satunnaisesta käyttäytymisestä säännöllisyydessä ja lujuudessa. Siksi alueet, joilla tämän energian käyttö voi olla tehokasta.

Aallon amplitudi ja suunta on yleensä epäsäännöllinen, joten saapuva teho on satunnainen. Tämän vuoksi laitteen on vaikeaa saada maksimaalinen suorituskyky koko taajuusvälin ja energian muuntamistehokkuus ei ole korkea.

Ylläpito

Kyseisten rakenteiden ylläpitäminen edellyttää tiettyjä vaikeuksia ja kustannuksia, kun otetaan huomioon merisuolan syövyttävät vaikutukset ja aallon omat vaikutukset. MAR: n ja upotettujen tilojen tapauksessa ylläpitokustannukset korottavat pääsyvaikeudet ja määräajoin tarve.

Ilmasto- ja ympäristöolosuhteet yleensä

Aaltojen energian sieppaamisrakenteet ja sen muuntaminen sähköenergiaksi ovat äärimmäisiä olosuhteita meriympäristössä. Näitä ovat mm. Kosteus, suolapetteri, tuulet, sateet, myrskyt, hurrikaanit.

Se voi palvella sinua: typpisykli

Myrskyt viittaavat siihen, että laitteen on kestävä 100 kertaa suurempi kuin nimelliskuormat, mikä voi aiheuttaa vaurioita tai laitteiden kokonaisvaurioita.

meren elämää

Meri -käyttöikä on myös tekijä, joka voi vaikuttaa laitteiden toiminnallisuuteen koon eläiminä (hait, valaiset). Toisaalta simpukka ja levät tarttuvat laitteen pintaan, joka aiheuttaa tärkeän heikkenemisen.

Alkusijoitus

Alkuperäinen taloudellinen sijoitus on korkea vaadituista laitteista ja sen asennuksen vaikeuksista. Joukkueet tarvitsevat erityisiä materiaaleja ja pinnoitteita, hermeettisiä ja ankkurijärjestelmiä.

Vaikutus antropisiin toimintoihin

Käytetyn järjestelmän tyypistä riippuen nämä voivat vaikuttaa alueen navigointiin, kalastukseen ja turistikohteeseen.

Maat, jotka käyttävät undimimotriz -energiaa

Motrico Undimotriz Central (Espanja). Lähde: TXO [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Espanja

Vaikka Välimeren potentiaali on alhainen unimotorisen energian suhteen, Cantabrianmerellä ja Atlantin valtamerellä, jos se on erittäin korkea. Baskimaan Mutrikun kaupungissa on vuonna 2011 rakennettu keskus 16 turbiinia (300 kW: n voima).

Santoñassa (Cantabria) on toinen epämääräisellä keskipisteellä, joka käyttää 10 upotettua poijaa hyödyntääkseen aaltojen pystysuuntaista värähtelyenergiaa ja tuottamaan sähköä. Kanariansaarissa on useita hankkeita Unomotríz -energian lisäämiseksi sen rannikon suotuisten olosuhteiden vuoksi.

Portugali

Vuonna 2008 Company Ocean Power Delivery (OPD) asensi kolme P-750-Pelamis-konetta, jotka sijaitsivat 5 km: n päässä Portugalin rannikolta. Nämä ovat lähellä Povoa de Varimia, asennettu kapasiteetti on 2,25 MW.

Skotlanti (Yhdistynyt kuningaskunta)

ORC -tekniikkaa käytetään Orkney Islandilla, missä on asennettu vuodesta 2000 nimeltään Limpet. Tämän järjestelmän tuotanto on 500 kW.

Tanska

Vuonna 2004 asennettiin tyypin pilottihanke Aalto lohikäärme Tanskassa sen mitat olivat 58 x 33 m ja enimmäisvoima 20 kW.

Norja

Edistyminen on SSG -aaltoenergiajärjestelmän kasvin asennus Svaaheiassa (Norja).

Yhdysvallat

Vuonna 2002 New Jerseyssä asennettiin Power -poijulaitteen pilottihanke, jossa oli Sea -poiju.

Oregonissa Garibaldin satamaan asennettiin Pilot Wave Energy Pilot -laitos. Samoin Havaijilla ne lisäävät uusiutuvia energialähteitä ja Mauin saaren tapauksessa tärkein uusiutuva lähde on eldimotrinen energia.

Viitteet

1. Amundarain M (2012). Uusiutuva energia aaltoilta. Ikastorratza. E-didaktinen Revista 8. EHU: n tarkistettu 08/2019.Eus
2. T ja Ulloa Cuevas (2015). Untimotríz -energia. Tavanomaisen ja uusiutuvan energian markkinamarkkinaseminaari rakennusinsinööreille. Fyysisen ja matematiikan tiedekunta, Chilen yliopisto. 13 p.
3. Falcão af de o (2010). Aaltoenergian käyttö: Katsaus tekniikoihin. Uusiutuvat ja kestävän energian arvostelut 14: 899-918.
4. Rodríguez R ja Chimbo M (2017). Edtimotrinen energiankäyttö Ecuadorissa. Ingenius 17: 23-28.
5. Suárez-Quijano E (2017). Energiariippuvuus ja eldimotrinen energia Espanjassa: Meren suuri potentiaali. Maantieteen ja aluesuunnittelun tutkinto, filosofian ja kirjeiden tiedekunta, Cantabrian yliopisto. 52 p.
6. Vicinanza D, Margheritini L, Kofoed JP ja Buccino M (2012). SSG Wave Energy Converter: Suorituskyky, tila ja viimeaikainen kehitys. Energia 5: 193-226.
   Pikkuhenkilö. Online: Katuttavan channelwaveeenergy.Pikkuhenkilö.com