História energética do UNDIMOTRIZ, como funciona, vantagens, desvantagens

O UNDIMOTRIZ ou ENERGIA OLAMOTRIZ É a energia mecânica que gera as ondas e que é transformada em energia elétrica. É uma energia cinética da água, produzida pela energia do vento em seu atrito com a superfície dos corpos da água.

Essa energia cinética é transformada por turbinas em energia elétrica, sendo uma energia renovável e limpa. O pano de fundo do uso dessa energia datam do século XIX, mas é no final do século XX quando começa a tomar boom.

Energia das ondas. Fonte: Mostafameraji [CC por 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/4.0)]

Hoje, há um grande número de sistemas propostos para tirar proveito das formas da EndimoTriz Energy. Entre estes estão a oscilação da onda, choque de ondas ou variações de pressão sob a onda.

O princípio geral desses sistemas é semelhante e consiste em projetar dispositivos que transformam a energia cinética das ondas em energia mecânica e depois em eletricidade. No entanto, o design e a implementação são muito variáveis, sendo capaz de se estabelecer na costa ou no mar dentro.

O equipamento pode ser submerso, semi -submerso, flutuante ou construído na linha costeira. Existem sistemas como pelamis, onde o movimento ascendente de ondas ativas.

Outros aproveitam a força das ondas ao quebrar na costa, empurrando pistões hidráulicos ou colunas de ar que movem turbinas (exemplo: sistema OWC, coluna de água oscilante).

Em outros projetos, a força da onda é usada para quebrar na costa para canalizá -lo e preencher depósitos. Posteriormente, a energia potencial da água armazenada é usada para severidade para mover turbinas e gerar eletricidade.

A OLAMOTRIZ ENERGIA tem vantagens inquestionáveis, pois é renovável, limpo, fonte livre e baixo impacto ambiental. No entanto, implica algumas desvantagens associadas às condições ambientais em que o equipamento e as características das ondas funcionam.

O ambiente marinho condiciona as estruturas sujeitas à corrosão do sal do sal, a ação da fauna marinha, alta radiação solar, vento e tempestades. Portanto, dependendo do tipo de sistema, as condições de trabalho podem ser difíceis, especialmente em sistemas submersos ou ancorados dentro.

Além disso, a manutenção é cara, especialmente em sistemas do mar aberto, pois as âncoras devem ser revisadas periodicamente. Por outro lado, dependendo do sistema e da área, eles podem impactar negativamente as atividades de navegação, pesca e recreação.

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História

Ele tem sua formação no século XIX, quando o espanhol José Barrufet patenteou o que ele chamou de "Marmotor". Esta máquina produziu eletricidade a partir da oscilação vertical das ondas e não foi comercializada até os anos 80 do século XX.

O aparelho Barrufet consistia em uma série de bóias que variam de cima para baixo com as ondas, agindo um gerador elétrico. O sistema não era muito eficiente, mas, de acordo com seu inventor, foi capaz de gerar 0,36 kW.

Hoje existem mais de 600 patentes para aproveitar a força das ondas para gerar eletricidade. Estes podem funcionar através da força produzida pela oscilação vertical ou a gerada pelo choque da onda na costa.

Como funciona a energia endimotora?

Converter Pelamis em Peniche, Portugal. Fonte: Dipl. Ing. Guido Grassow [CC BY-SA 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/]]

A operação dos sistemas undimotores depende do movimento que você deseja tirar proveito das ondas. Existem sistemas flutuantes ou ancorados no interior, que aproveitam a oscilação vertical da água, enquanto outros capturam a força do choque das ondas na costa.

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Há também aqueles que usam variação de pressão sob a superfície da onda. Em alguns casos, a energia cinética das ondas permite armazenar água marinha e aproveitar sua energia potencial (queda de gravidade) para ativar turbinas elétricas.

Em outros sistemas, a energia mecânica da onda.

- Sistemas flutuantes ou costa ancorada em

Esses sistemas podem ser semi -submersos ou submersos e aproveitar o movimento oscilante causado pelas ondas costeiras dentro. Alguns sistemas usam a força das ondas superficiais e outras o movimento profundo.

Swell superficial

Existem sistemas de segmentos articulados, como pelamis ou "cobra marinha", nos quais as ondas movem módulos articulados que ativam sistemas motores hidráulicos acoplados a geradores elétricos.

Outra alternativa é o Salter Duck, Onde bóias fixas em um eixo executam um movimento de cafetão com as ondas, também ativando os motores hidráulicos. Por outro lado, há toda uma série de propostas baseadas em bóias cuja oscilação ativa também sistemas hidráulicos.

Movimento oscilante profundo

O oscilador de onda Archimedes consiste em duas cilindros montados em série em uma estrutura ancorada no fundo do mar. O cilindro superior tem ímãs laterais e se move verticalmente com a pressão da onda.

Quando o cilindro baixo, pressiona o cilindro inferior que contém ar e, ao dar a pressão da onda, a pressão do ar leva o sistema. O movimento oscilante vertical do cilindro magnetizado permite gerar eletricidade através de uma bobina.

Dragão de onda

Consiste em uma plataforma flutuante ancorada em segundo plano com barbatanas que permitem receber a água movida pela onda. A água se acumula e depois circula através de uma coluna central através de uma turbina.

- Sistemas costeiros

Esses sistemas são instalados na costa e aproveitam a energia gerada quebrando as ondas. A limitação desses sistemas é que eles funcionam apenas nas costas de ondas fortes.

Um exemplo é o sistema projetado pelo engenheiro basco Iñaki Valle, que consiste em uma plataforma ancorada na costa na costa com um ímã no trilho. As ondas empurram o ímã, desce pela gravidade e o movimento induz uma bobina para produzir eletricidade.

Sistema Rolo de onda

Consiste em um sistema de placas que oscila para a frente e para trás com o fluxo e o refluxo das ondas e esse movimento, usando uma bomba de pistão, ativa a turbina elétrica.

Sistema de

Nesse caso, essas são placas flutuantes ancoradas na costa que recebem a força da quebra de ondas e ativam um sistema hidráulico. O motor hidráulico, por sua vez, dirige uma turbina que gera eletricidade.

Sistema Keto

Consiste em uma série de bóias submersas ancoradas ao fundo do mar e cujas bombas hidráulicas de oscilação ativa que carregam água do mar para a costa. Água de bombeamento ativo para uma turbina para gerar eletricidade.

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Sistemas que aproveitam a energia potencial

Existem vários sistemas que armazenam água do mar em tanques e, por gravidade, eles podem ativar turbinas de kaplan e gerar eletricidade. A água atinge os tanques acionados pela própria onda, como no sistema Tapchan (sistema de potência de onda de canal cônico) ou a energia do onda SSG (gerador de cone de caça-níqueis).

Sistemas de colunas aquáticas

Em outros casos, a força de água acionada por água é usada para deslocar uma coluna de ar que, ao passar por uma turbina, gera eletricidade.

Por exemplo, no sistema OWC (coluna de água oscilante), a água no fluxo de swell penetra através de um duto e dirige o ar interno. A coluna de ar sobe através de uma lareira e passa pela turbina para sair.

Quando a água é removida no refluxo das ondas, o ar penetra na lareira movendo a turbina novamente. Isso tem um design que faz com que ele se mova na mesma direção nos dois fluxos.

Outro sistema semelhante é o Oecon, onde a oscilação da água dentro da câmara promove um flutuador que, por sua vez, pressiona o ar para passar pela turbina. Este sistema também funciona através do movimento do ar em ambas as direções.

Vantagens

Fazenda de ondas. Fonte: P123 [Domínio Público]

Energia renovável

É uma energia de uma fonte natural praticamente inesgotável, como ondas marinhas.

A fonte de energia é gratuita

A fonte de energia eldimétrica é ondas marinhas, nas quais a propriedade econômica não é exercida.

Energia limpa

A UNDIMOTRIZ Energy não gera resíduos e os sistemas propostos até agora para o uso também não geram desperdício relevante no processo.

Baixo impacto ambiental

Qualquer intrusão no ambiente aquático ou costeiro gera algum impacto ambiental, mas a maioria dos sistemas propostos é de baixo impacto.

Associação com outros fins produtivos

Alguns sistemas indimotóricos permitem que a água marinha seja removida para realizar processos de dessalinização e água potável, ou para produção de hidrogênio.

Por exemplo, aqueles cuja operação implica captura e armazenamento de água do mar na costa, como o Tapchan e a energia do SSG Wave.

Desvantagens

A maioria das desvantagens não é absoluta, mas depende do sistema não simplificado específico que estamos avaliando.

Força e regularidade de Olaja

A taxa de produção de energia depende do comportamento aleatório das ondas em regularidade e força. Portanto, as áreas em que o uso dessa energia pode ser eficaz são limitadas.

A amplitude e a direção da onda tendem a ser irregulares, de modo que o poder de entrada é aleatório. Isso dificulta a obtenção do desempenho máximo ao longo do intervalo de frequência e eficiência de conversão de energia não é alta.

Manutenção

A manutenção das estruturas envolvidas implica certas dificuldades e custos, dados os efeitos corrosivos do salão marinho e o próprio impacto da onda. No caso de março e instalações submersas, o custo de manutenção é aumentado por dificuldades de acesso e a necessidade de supervisão periódica.

Condições climáticas e ambientais em geral

As estruturas para a captura da energia das ondas e sua conversão em energia elétrica estão sujeitas a condições extremas no ambiente marinho. Estes incluem umidade, sal do salão, ventos, chuvas, tempestades, furacões, entre outros.

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As tempestades sugerem que o dispositivo deve suportar 100 vezes maior que as cargas nominais, o que pode causar danos ou danos totais do equipamento.

A vida marinha

A vida marinha também é um fator que pode afetar a funcionalidade do equipamento como animais de tamanho (tubarões, cetáceos). Por outro lado, os bivalves e as algas aderem à superfície do equipamento, causando uma importante deterioração.

Inversão inicial

O investimento econômico inicial é alto, devido ao equipamento necessário e às dificuldades de sua instalação. As equipes precisam de materiais e revestimentos especiais, sistemas herméticos e âncora.

Impacto nas atividades antrópicas

Dependendo do tipo de sistema usado, eles podem afetar a navegação, pesca e atração turística na área.

Países que usam energia Undimimotriz

Motrico Undimotriz Central (Espanha). Fonte: TXO [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Espanha

Enquanto o potencial do Mar Mediterrâneo é baixo em termos de energia unnimotora, no mar Cantábia e no Oceano Atlântico, se for muito alto. Na cidade basca de Mutriku, há um centro construído em 2011 com 16 turbinas (300kW Power).

Em Santoña (Cantabria), existe outro central não realizado que usa 10 bóias submersas para aproveitar a energia de oscilação vertical das ondas e gerar eletricidade. Nas Ilhas Canárias, existem vários projetos para aumentar a energia Undomotríz devido às condições favoráveis ​​de sua costa.

Portugal

Em 2008, a empresa Ocean Power Delivery (OPD) instalou três máquinas P-750 Pelamis localizadas a 5 km da costa portuguesa. Estes estão perto de Povoa de Varim, com uma capacidade instalada de 2,25 MW.

Escócia (Reino Unido)

A tecnologia OWC está sendo usada em Orkney Island, onde há um sistema instalado desde 2000 chamado Limpet. Este sistema tem uma produção máxima de 500 kW.

Dinamarca

Em 2004, um projeto piloto do tipo foi instalado Dragão de onda Na Dinamarca, sendo suas dimensões de 58 x 33 m e com uma potência máxima de 20 kW.

Noruega

O progresso é a instalação de uma planta do sistema de energia de ondas SSG em Svaaheia (Noruega).

Estados Unidos

Em 2002, um projeto piloto de um dispositivo Power BOOY foi instalado em Nova Jersey, com uma bóia do mar interior.

Em Oregon, uma planta piloto de energia piloto foi instalada no porto de Garibaldi. Da mesma forma, no Havaí, eles aumentam as fontes de energia renovável e, no caso da ilha de Maui, a principal fonte renovável é a energia eldimétrica.

Referências

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   Weebly. Online: TaperedChannelWaveEnergy.Weebly.com