Energetică generală - energia valurilor

energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie electrică. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţi, valuri, diferenţele de temperatură ale structurilor de apă marină şi hidrogenul.

Valurile imense ale oceanelor poarta cantitati masive de energie, dar aceasta energie este greu de exploatat eficient si ieftin. Se testeaza diferite scheme experimentale. Intr-o schema, niste plute numite „ratuste“ urca si coboara o data cu trecerea valurilor. Aceasta miscare actioneaza o pompa, care impinge apa dintr-o turbina ce actioneaza un generator.

O noua schema experimentala de energie a valurilor pentru Insula Islay, in dreptul coastei de vest a Scotiei, a fost conceputa pentru a genera 180 kW de electricitate. Ea functioneaza pe principiul coloanei de apa oscilanta. O camera scufundata, deschisa in partea inferioara, contine o coloana de apa cu aer deasupra. O data cu trecerea valurilor, coloana de apa se ridica si coboara, impingand si scotand aerul dintr-o turbina conectata la un generator de electricitate.

Energia curenţilor oceanici este utilizată într-o uzină de 80 MW din Florida (SUA), la Miami, prin folosirea curentului Floridei.

Se fac studii intense pentru utilizarea energiei Gulf-Streamului ale cărei dimensiuni sunt cu adevărat impresionante: are iniţial o lăţime de 500 km, o viteză de 10 km/h, temperatură de 20-25° C, răscolind apele oceanului până la adâncimi de 2500 - 3000 m şi transportă un volum de apă de 100.000.000 m3/s.

Valurile reprezintă o formă de stocare a energiei transmise de vânt, energie calculubilă şi demnă de luat în consideraţie. Calculele au evidenţiat că valurile cu înălţimea de 1 m, lungimea de 40 m şi perioada de 5 s, au o putere disponibilă de aproximativ 5 KW pe un front de l m lăţime.

Numeroase institute de cercetări hidraulice şi energetice din SUA, Franţa, Marea Britanic si Japonia au în programul lor de activitate realizarea unor instalaţii de captare a energiei valurilor.

Sunt în studiu şi unele proiecte ce urmăresc valorificarea energiei mării prin utilizarea diferenţei de temperatură dintre diferitele straturi ale apei Oceanului Planetar, în mod frecvent, în apele mărilor calde, sunt diferenţe mari de temperatură între straturile de la suprafaţă si cele de adâncime, diferenţe care ar permite funcţionarea unor instalaţii energetice pe baza folosirii a două surse de căldură cu temperaturi diferite. Utilizând acest principiu al diferenţelor de temperatură, care uneori poate fi de 15-20° C, au fost construite două uzine: una în Cuba (la Matanzas), în 1940, si alta în Coasta de Fildeş (la Abidjan), câţiva ani mai târziu, dar care au funcţionat doar câţiva ani. In prezent, în SUA se află, înlr-o fază avansată, un proiect care prevede construirea unei astfel de uzine în SUA, pe ţărmul Golfului Mexic, cu o putere de 400 MW. Specialiştii au calculat că aceste centrale ar echivala cu o hidrocentrală construită pe un fluviu cu un baraj înalt de 30 m, livrând astfel energie electrică convenabilă ca preţ. Cercetarile în domeniul energiei valurilor au cunoscut pe plan mondial o amploare deosebita în ultimii 35 de ani. În prezent, captarea si conversia energiei valurilor se aplica pe scara larga în nenumarate geamanduri si instalatii de semnalizare. Realizarea însa a unor centrale electrice bazate pe energia valurilor mai necesita eforturi, în prezent desfasurându-se o activitate sustinuta în multe tari ale lumii.

Desi realizarea unor centrale pentru energia valurilor constituie o preocupare deosebita pentru tarile care beneficiaza de tarmuri cu valuri puternice, problema prezinta interes si pentru tarile care dispun de valuri de mica amploare. Astfel, având în vedere necesitatea construirii unor diguri de protectie costiera, se pune în prezent tot mai mult problema ca aceste diguri sa permita si recuperarea energiei valurilor.

Având în vedere cercetarile efectuate la nivel mondial si experimentarile efectuate în tara noastra, se poate concluziona ca si energia valurilor Marii Negre poate fi captata si utilizata pentru aplicatii locale în conditii eficiente cu ajutorul instalatiilor hidropneumatice cu coloana oscilanta, cunoscute sub denumirea de instalatii OWC (oscillating water column-coloana oscilanta de apa), care se bucura în prezent de cel mai mare interes pe plan mondial. Consider utila, pentru prima etapa, realizarea unei microcentrale, având la baza principiul hidropneumatic, care sa fie amplasata pe un dig existent la tarmul Marii Negre.

SITUATIA PE PLAN INTERNATIONAL

În prezent exista sute de geamanduri de semnalizare care utilizeaza energia valurilor, fabricate de China si Japonia, si se depun eforturi deosebite pentru a se realiza centrale de mare putere. Aceste centrale se bazeaza pe diverse principii. Analizând modul de functionare a acestor centrale, se poate constata ca toate au o caracteristica comuna, si anume antrenarea generatoarelor prin turbine. Trebuie remarcat faptul ca turbinele axiale de aer pot avea randamente superioare datorita întubarii lor.

Tipurile de instalatii de captare a energiei valurilor cercetate în prezent pot fi grupate astfel:

• Instalatii cu coloana oscilanta – OWC (oscillating water column). Constau în principal dintr-o incinta în care valurile care patrund formeaza o coloana oscilanta. Aceasta coloana actioneaza un volum de aer care trece printr-o turbina de aer unisens;

• Instalatii TAPCHAN. Constau dintr-un bazin în care valurile care vin printr-un canal special amenajat fac ca apa sa se acumuleze la un nivel superior nivelului marii. Diferenta de nivel obtinuta permite alimentarea unor turbine;