Quando o vento passa sobre a superfície aberta de lagos e oceanos, as ondas são criadas. A energia das ondas do mar é enorme. Esta energia oceânica pode ser aproveitada através de diferentes tipos de conversores de energia das ondas. Alguns dos benefícios da energia das ondas são que ela é gratuita, sustentável, renovável e livre de resíduos.
Como resultado, pode nos ajudar a diminuir nosso a pegada de carbono dessa embalagem foi reduzida em. Sendo a fonte mais concentrada de energia renovável no planeta com uma densidade de energia significativamente maior que a do vento e energia solar, também é excepcional.
Conteúdo
Wque é a Energia das Ondas?
Um tipo de energia derivada do oceano ou das ondas do mar é conhecida como energia das ondas, energia dos oceanos, ou energia das ondas do mar. Os sistemas de energia das ondas utilizam a energia cinética (movimento) do vigoroso movimento vertical das ondas oceânicas superficiais para realizar tarefas úteis.
Para que serve a energia das ondas?
A energia das ondas captada é utilizada para uma variedade de tarefas benéficas, como a geração de energia, a dessalinização da água e o bombeamento de água para reservatórios.
Como é gerada a energia das ondas?
O movimento para cima e para baixo de objetos flutuantes posicionados na superfície do oceano gera a energia das ondas. Em outras palavras, o vento cria as ondas, que então criam energia. A tecnologia moderna usa os movimentos naturais das correntes de água e ondulações para gerar energia à medida que as ondas se movem sobre o oceano.
O que é uma Wave conversor de energia?
A energia cinética e potencial associada a uma onda oceânica em movimento é transformada em energia mecânica ou elétrica utilizável por máquinas chamadas conversores de energia das ondas (WECs).
Os conversores de energia das ondas podem produzir energia limpa para uma variedade de usos, incluindo bombeamento para dessalinização de água salgada ou propulsão para veículos subaquáticos. A quantidade de energia oceânica nesta forma é o recurso mundial estimado mais alto.
Tipos de Conversores de Energia das Ondas
A seguir estão algumas das diferentes tecnologias que são utilizadas para a energia das ondas.
- Atenuadores
- Absorvedores pontuais
- Conversor de surto de onda oscilante
- Coluna de água de oscilação
- Galgamento/Dispositivo Terminator
- Diferencial de Pressão Submersa
- Onda Protuberante
- Massa Rotativa
1. Atenuadores
Um atenuador é um objeto flutuante que conduz as ondas de forma eficiente, operando paralelamente à direção da onda. A velocidade relativa dos dois braços à medida que a onda passa por eles é usada para alimentar esses dispositivos.
Eles dependem da flexão das articulações para fornecer energia e seus projetos são tipicamente (mas nem sempre) modulares. Imagine duas barcaças unidas para formar asas.
Esses dispositivos tentam tirar proveito de uma variedade de translações de movimento, incluindo, por exemplo, surge, sway e heave. Para maximizar a potência de um ambiente de onda específico, o comprimento de onda dominante é um fator crucial nesses dispositivos.
2. Absorvedores pontuais
Um absorvedor pontual é um objeto flutuante que se move na superfície da água ou próximo a ela e absorve energia de todas as direções. Ele gera eletricidade a partir do movimento do pião inflável sobre a base. Vários sistemas de tomada de força são possíveis, dependendo de como os deslocadores e reatores são configurados.
Essas construções flutuantes aproveitam o movimento das ondas em um único local e têm um tamanho horizontal limitado em comparação com sua dimensão vertical. A maioria dos projetos de absorvedores pontuais se assemelha a uma bóia padrão, no mínimo.
O absorvedor de ponto é geralmente projetado com uma extremidade fixa (ou pelo menos fixa sobre a superfície da água) e a outra extremidade movendo-se verticalmente conforme as cristas e vales das ondas levantam e abaixam o dispositivo.
Um gerador linear ou uma bomba de fluido pode ser acionado pela ação recíproca resultante, que pode gerar energia utilizável. Este dispositivo faz uso do movimento para cima e para baixo causado pelas ondas do mar. Um dos motivos de design mais comuns usados hoje em dia na indústria de energia marítima são os absorvedores pontuais.
3. Conversor de surto de onda oscilante
Os surtos de onda e o movimento da molécula de água são convertidos em energia por conversores de surto de onda oscilante. Em reação ao movimento da água nas ondas, o braço balança para frente e para trás como um pêndulo posicionado em uma articulação articulada.
Quase sempre totalmente submersos, esses dispositivos geralmente ficam no fundo do mar em águas rasas, talvez até nas zonas de quebra-mar mais perigosas.
O projeto mais básico é uma aba de braço de pêndulo que gira em uma junta articulada e oscila para frente e para trás devido ao movimento da onda agindo sobre ela. O movimento do flap pode ser conectado mecanicamente a um gerador para gerar eletricidade ou a uma bomba para pressurizar um fluido, pois se comporta como um grande braço de alavanca.
4. Coluna de água de oscilação
Na superfície da água, as colunas de água oscilantes (OWC) freqüentemente têm uma forma de 'L'. Uma estrutura oca parcialmente submersa conhecida como coluna de água oscilante. Ele contém uma coluna de ar no topo de uma coluna de água e está aberto para o oceano abaixo da superfície da água.
A coluna de ar é comprimida e descomprimida como resultado das ondas que sobem e baixam a coluna de água. Neste conceito, uma turbina de ar bidirecional posicionada no topo da plataforma retém o ar em uma câmara entre a superfície da água e ela.
O movimento recíproco das ondas age como um pistão no ar da câmara conforme elas passam por baixo do aparelho, aumentando e diminuindo a pressão ali.
O ar é comprimido e a pressão aumenta na câmara como resultado do aumento do nível da água e da crista da onda, o que faz com que a turbina gire.
Quando o nível da água recua da depressão da onda, ela gera um pequeno vácuo dentro da câmara e puxa o ar pela turbina de fora, girando-a novamente.
O eixo primário da turbina bidirecional gira em uma única direção, permitindo que ele mova um veículo, mesmo que as pás da turbina em cada extremidade possam girar em direções opostas.
5. Galgamento/Dispositivo Terminator
As ondas que quebram em um reservatório de armazenamento são capturadas por dispositivos que o sobrepõem. Depois de produzir energia, uma turbina normal de baixa queda, a água é então devolvida ao mar. 'Coletores' podem ser usados por um dispositivo de galgamento para concentrar a energia das ondas.
Este conversor eleva um volume de água a uma altura acima da superfície do oceano para fazer uso de uma diferença de energia potencial. Esses aparelhos imitam a atividade das ondas que você normalmente vê na praia.
As ondas são focalizadas flutuando, estendendo os braços para que aumentem de altura à medida que se aproximam de uma “praia” feita pelo homem no meio do aparelho. As ondas que batem na praia artificial sobem uma rampa e entram em um reservatório de armazenamento elevado acima do nível do mar ao redor.
A gravidade ajuda o fluido a fluir de volta daqui, e o fluxo é então usado para acionar uma turbina. Esses projetos se assemelham às técnicas de construção de barragens hidrelétricas de várias maneiras.
Esteja ciente de que, para máxima eficácia, esses conversores de energia das ondas devem se calibrar para a altura das ondas que se aproximam. Embora vários desses aparelhos tenham sido modificados para uso offshore, eles são encontrados com mais frequência perto da costa.
6. Diferencial de Pressão Submersa
Os dispositivos para medir as diferenças de pressão submersa são geralmente fixados no fundo do mar perto da costa. O gadget experimenta um diferencial de pressão como resultado da velocidade da onda, que faz com que o nível do mar acima dele suba e desça. O fluido do sistema é circulado por pressão alternada para produzir eletricidade.
Existem duas variedades deste tipo de conversor de energia das ondas. Um tipo de dispositivo fica no fundo do mar ou perto dele e usa as mudanças de pressão causadas pelas ondas para espremer um fluido e dobrar um material flexível, como uma bolsa de ar, para acionar uma turbina ou outro dispositivo de tomada de força.
O outro tipo é submerso e se assemelha a um absorvedor de ponto. Esse tipo usa ondas para mover um flutuador flutuante submerso e um gerador linear para transformar o movimento alternativo em energia.
7. Tecnologia de Ondas Protuberantes
A tecnologia de ondas protuberantes usa um tubo de borracha cheio de água que é amarrado ao fundo do oceano e direcionado para as ondas. A água entra pela popa e, quando as ondas passam, a pressão dentro do tubo muda, resultando em uma protuberância.
A protuberância se expande à medida que se move através do tubo, acumulando energia que pode ser utilizada para alimentar uma turbina típica de baixa cabeça na proa, onde a água é posteriormente bombeada de volta para a água.
8. Massa Rotativa
Os conversores de energia de ondas de massa rotativas são tipicamente pilotos de superfície que alimentam um alternador rotacional com um peso interno girando em torno de uma posição fixa. O aparelho se move em ondas, levantando e balançando em duas direções, capturando energia no processo.
A precessão é causada por este movimento acionando um peso excêntrico ou um giroscópio. Nas duas vezes, o movimento é conectado a uma fonte de energia dentro do aparelho.
A massa rotativa gira em torno de seu eixo para localizar um novo ponto central conforme o trim e o pitch da embarcação flutuam como resultado da mudança do centro de flutuabilidade e do centro de gravidade causados pela ação de balanço das ondas do mar.
As ondas fazem com que o dispositivo role e balance repetidamente, o que faz com que a massa gire constantemente para encontrar o equilíbrio enquanto simultaneamente produz eletricidade.
Conclusão
Por que a energia das ondas ainda não decolou?
Uma questão é simplesmente que o oceano é um ambiente altamente hostil; instalar e subsequentemente manter um dispositivo no oceano é difícil e caro. Pela mesma razão, é um desafio criar um sistema de captação de energia das ondas que tenha uma vida útil longa o suficiente para justificar o desembolso inicial de capital.
Outro problema é que, ao contrário de outras fontes de energia renovável, ainda não existe um único projeto “favorito”, portanto os recursos estão sendo dispersos entre uma ampla gama de tecnologias extremamente diversas.
No entanto, a captação de energia das ondas tem muito potencial porque não é apenas uma fonte confiável de energia, mas também tem o maior densidade de energia de todas as fontes renováveis. Só por esta razão, acreditamos que a energia das ondas acabará por desempenhar um papel significativo no abastecimento sustentável de energia para todo o planeta.
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Um ambientalista apaixonado de coração. Redator líder de conteúdo na EnvironmentGo.
Eu me esforço para educar o público sobre o meio ambiente e seus problemas.
Sempre foi sobre a natureza, devemos proteger, não destruir.