máj 26, 2021
19 Views
0 0

Nem hinné, mi fedezhetné az egész bolygó energiaellátását

Written by

Hatalmas, eddig kiaknázatlan lehetőségek rejlenek a tengerek, óceánok energiájának kinyerésében. Becslések szerint csak ez a megújuló energia sokszorosan képes volna fedezni az egész világ energiaigényét. A jelenlegi kihívások ellenére így úgy tűnik, az óceánok villamos energia potenciáljának hasznosítása kulcsfontosságú lesz a jövőben, mivel a többi megújulóhoz képest alacsony időjárásfüggősége és jó előrejelezhetősége miatt nagyon jól ki tudná egyensúlyozni a többi megújuló energia időszakos ingadozását és kitettségét.

A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) becslései szerint az óceánok megújuló energia potenciálja többszöröse az emberiség energiaigénynek: 45 000–130 000 TWh közöttre tehető, míg a globális energiaigény 2019-ben 25 814 TWh volt – írja a Másfél fok.

Napjainkban még csak 535 MW beépített kapacitás áll rendelkezésre az óceánok energiájának kihasználására, melynek több mint 90%-át egy francia és egy koreai árapály-erőmű teszi ki. Az IRENA szakértői ugyanakkor ennek megsokszorozódására számítanak: a beépített kapacitás 2030-ra elérheti a 10, 2050-re a 100 GW-ot is, ráadásul több európai cég vezető szerepet tölt be a területen.

Hatalmas potenciál van abban, hogy az energiamixben az óceáni megújulók szignifikáns részesedést érjenek el az európai országok közül az Egyesült Királyság, Franciaország, Norvégia és Spanyolország esetében. Mivel azonban a villamos energia nem áll meg a határoknál, és az európai hálózat már most összekapcsoltan működik,

ez a termelés az egész európai energiamixben megjelenne különböző formákban.

Érdemes foglalkozni az óceáni energiákkal, mivel rengeteg lehetőség rejlik bennük, ugyanakkor kihívásokkal is szolgál – műszaki, környezeti, infrastrukturális és gazdasági vonatkozásúval egyaránt. A kihívások magukban foglalják a telepítés és a karbantartás nehézségeit, valamint a megbízható működés biztosítását zord környezeti körülmények között. Környezetre gyakorolt hatásuk bizonytalanságai, az óceán „felosztásának” politikai kérdései, az infrastruktúra, az ellátási lánc, vagy a finanszírozás hiánya – mind-mind megoldásra váró feladat.

Az óceáni az egyik legkiszámíthatóbb megújuló energia

Az árapályt a Föld, a Hold és a Nap egymáshoz viszonyított mozgása vezérli, légköri hatások kevéssé befolyásolják, az energiatermelés megbízhatóan előrejelezhető. A hullámenergia kevésbé, de még így is jobban kiszámítható, mint a szél vagy nap, mivel napokkal előre pontosan előrejelezhető. Ráadásul az óceáni, szél- és napenergia különböző időpontokban áll rendelkezésre, ami csökkentheti az általános változékonyságot. A hullámenergia jól kiegészítheti az offshore szélerőműveket: a hullámzás ugyanis a szél lecsendesedése után még tovább folytatódik.

Ha pedig több helyszínen telepítjük a berendezéseket, akkor az ingadozások tovább csökkenthetők: hasonló potenciállal bíró, de eltérő tengerfenék-domborzatú, az árapály hatására másként/máskor reagáló, vagy  épp a viharok által más időpontban érintett helyszínek energiatermelése kiegyenlítheti egymást, mely hasznos lehet a hálózatba integrálás során.

Andrew Merry / Getty Images

A part menti területeken jelentős vízszintváltozással járó árapály rendszeres időközönként kiszámítható áramlásokat hoz létre. A gát két oldala közötti vízszintkülönbségből fakadó potenciális energia különbséget alakítják mozgási energiává az árapály-erőművek, melyet aztán áramtermelésre használnak. A jelenség kevés helyszínen használható ki, de maga a technológia kiforrott: az első ilyen erőmű már több mint fél évszázada üzemel Franciaországban, a működés elve a folyóvízi erőművekével egyező.

Költségei és környezeti hatásai miatt mégsem ennek a típusnak várható további térnyerése, hanem az árapály áramlatok mozgási energiáját hasznosító alkalmazásoknak.

Ezeket többféleképpen is megvalósíthatjuk, az egyik igen ígéretes verziót, a horizontális tengelyű turbinákat alkalmazót úgy képzelhetjük el, mintha szélturbinákat helyeznénk a víz fenekére. Ugyan az áramlatok sebessége a légköri áramlatokénál kisebb, azonban a közeg sűrűsége nagyobb, így energiahasznosításra felhasználható. Néhány éve egy-egy ilyen turbina még csak 100 kW teljesítményű volt, napjainkra az átlagos teljesítmény 1,5 MW (a Magyarországon telepített szélturbinák 225 kW–3 MW teljesítményűek), a felskálázás pedig tovább folytatódik.

A hullámok, vagy épp az örvények energiájának, a hőmérséklet- és sókülönbségnek a hasznosítása is aktívan kutatott terület, azonban ezek eredményeire néhány évet, évtizedet még várnunk kell.  Ez azonban ígéretesnek tűnik, hiszen például a meleg tengeri területeken a vertikális hőmérséklet-különbségeket kiaknázó (Ocean thermal energy conversion, OTEC) technológiával igény szerint bármikor termelhető lenne energia. Az OTEC egyelőre még csak a kutatás-fejlesztés fázisában jár, Hawaii és Japán térségében kis, 100 kW-os, és egy Kiribatinál épülő 1 MW-os demonstrációs üzemmel, de globális technikai potenciálja hatalmas, 44 000 TWh évente.

24.hu/tudomany/2021/05/26/oceanok-megujulo-energia-arapaly/

Komment írása

Article Categories:
24.hu · Energia · Tudomány
banner

Vélemény, hozzászólás?