Fenntarthatóság   rovat támogatója a Novochem

Az óceán mozgása lehet a következő nagy zöld energiaforrás

NRGreport | 2022.06.28. 04:02

Az 1850-es évek után sokáig feledésbe merült az óceán energiájának hasznosítása, azonban az utóbbi időben egyre inkább úgy tűnik, a víz szerves részét képezheti a jövő energiaegyenletének.

Charles Babbage-t, az angol matematikus és feltalálót már az 1800-as évek foglalkoztatta az a gondolat, hogy mi történik, ha a szénbányák – akkor és ma is a felhasználható energia egyik fő forrása – kimerülnek. Ehhez kapcsolódóan arra a következtetésre jutott, hogy “maga a tenger egy olyan örökös energiaforrást kínál, amelyet szinte egyáltalán nem alkalmaznak”. Babbage az árapályról beszélt, a világ óceánjainak hold-vezérelt mozgásáról. De míg az általa tervezett differenciálgép, a számítógép előfutárának tekintett mechanikus számológép lényegében átformálta világunkat, addig elképzelései az árapály energiájáról sokáig feledésbe merültek.

Az utóbbi időben azonban a sikeres kísérleti projektek és a megújuló energiaforrások (több ország az orosz gáz és olajtól való függetlenedéshez vezető út egyik lehetséges módjának tekinti) iránti egyre növekvő érdeklődés miatt az árapály-energia is kezd újra előtérbe kerülni. Bár az árapály-energia által évente termelt megawattok száma még mindig csekély, jegyzi meg Donagh Cagney, az Ocean Energy Europe nonprofit szervezet stratégiai igazgatója, “a növekedés exponenciális”. 2050-re például, az árapály-energia várhatóan az Egyesült Királyság villamosenergia-termelésének 11%-át adja majd, szemben a jelenlegi mindössze 3%-kal. – számolt be a Times.

Van, ahol már alkalmazzák:

Skóciában már alkalmazzák az árapály-energiát, sőt az ország árapály-energia szempontjából, körülbelül olyan erős helyen áll, mint Szaúd-Arábia a fosszilis tüzelőanyagok terén. Cagney ezt több tényezőnek tulajdonítja, Skócia földrajzi adottságaitól kezdve a tengeri olajkitermelésben szerzett tapasztalatáig. Ezen okokból közel két évtizede itt található a világ legnagyobb, hálózatra kapcsolt árapály-energia tesztüzeme, a European Marine Energy Centre (EMEC).

Neil Kermode, aki 2005 óta a központ igazgatója, mintegy 35 árapály-energia projektet számolt az elmúlt 17-ében. Ezek többségében induló vállalkozások tesztprojektjei voltak, melyek közül némelyiket tőkehiány vagy életképtelen technológia miatt meghiúsult, de voltak olyan projektek is, melyeket nagyobb vállalatok, például a GE, vásároltak fel.

Azonban az EMEC valaha volt legnagyobb projektje még mindig áll, és 12-ből 1 Orkney- szigeteki háztartásnak ez biztosít áramot. Az O2, ahogyan a skót Orbital Marine cég, a készítő vállalat elnevezte, mintegy 680 tonnát nyom, és hosszabb, mint egy Boeing 747-es. Úgy siklik a víz tetején, mint a világ legnagyobb evezős hajója. “Úgy néz ki, mint egy sárga tengeralattjáró” – mondja Kermode. “Amikor az ember meglátja, és a dagály épp ott tombol mellette, nagyon nehéz észrevenni, hogy mozdulatlan. Igazi optikai csalódás – „azt hihetjük, hogy ezt a valamit a vízen vontatják.” Az O2 azonban a tengerfenékhez van láncolva, négy kábelen keresztül, amelyek egyenként mintegy 50 emeletes buszt lennének képesek felemelni a földről. Csak a víz mozog, amely két 10 méter hosszú turbinát hajt, mintegy 100 tonna nyomással, és folyamatosan 2000 megawattot (mW) termel, ami nagyjából 2000 háztartás áramellátásához elegendő.

Ez a projektek azt mutatja, az óceán energiája segíthet az energiatermelés egy új szakaszának megteremtésében. Az azonban tény, a dagályok megzabolázása óriási feladat.

Mi is az árapály-energia, hogyan hasznosítható?

Először is, szükséges az árapály, mely a Hold gravitációs vonzása függvényében, kiszámíthatóan emelkedik és süllyed. Ezek a tulajdonságok együttesen teszik az árapályokat vonzóvá a hálózat energiaellátására. “A nap nem mindig süt, a szél nem mindig fúj” – jegyzi meg Simon Forrest, a skóciai székhelyű Nova Innovation árapályenergia-gyártó cég vezérigazgatója. De az árapálynál – mondja – “meg tudjuk mondani, hogy mennyit fogunk termelni hajnali három óra után két perccel egy hónap múlva, öt év múlva”.

Másodszor, alapvetően egy szélturbina megfelelőjére van szükség, amelyet a víz alatt helyeznek el (vagy a tengerfenékhez rögzítenek, vagy valamilyen úszó szerkezet aljához rögzítenek), és amely egy generátort hajt. És mivel szerencsére a víz sűrűbb, mint a levegő, mintegy 800-szorosával ” sokkal tömörebb, erőteljesebb energiaforrást kapunk” – mondta Forrest. “A mi turbináink sokkal kisebbek, mint a szélturbinák, de sokkal több energiát termelnek a pénzünkért.” A Novának további előnyei is vannak: ahol az O2 lebeg, ott a Nova turbinái az óceán felszíne alatt helyezkednek el. „A mi technológiáinkat nem befolyásolják a viharok” – mondta Forest, aki azt is hozzátette nincs vizuális hatás sem – az esztétika volt az egyik ok, ami miatt sokan ellenezték a szélturbinákat a múltban.

Az árapály-turbinák környezeti hatásai:

Felmerül a kérdés, hogy az árapály-turbinák tömeges telepítése milyen hatással lehet a tengerekre. “Ha valamit az óceánba helyezünk, ami energiát termel, az megzavarja az óceánt” – mondja Michela de Dominicis, az Egyesült Királyság Nemzeti Oceanográfiai Központjának vezető tudósa.

“Ennek többlépcsős hatásai lehetnek”, mint például az óceáni ökoszisztémák tápanyag-összetételének megzavarása, valamint a vízhőmérséklet emelkedése. Kutatásai azonban azt sugallják, hogy a zavarok akár kifizetődőek is lehetnek.

“Az egyik tanulmányomban kimutattam, hogy még ha 20 000 turbinát is helyezek a tengerbe, és ezzel megzavarom a környezetet” – mondja – “ez a hatás egy nagyságrenddel kisebb, mint amit az éghajlatváltozás okozhat”.

Az árapály-energia legnagyobb akadálya egyszerűen az lehet, hogy a világon csak korlátozott számú helyen lehetséges igénybe venni. Az Egyesült Államokban egy kis projektet leszámítva a New York-i East Riverben – amely kevesebb mint 400 ház áramellátásának felel meg – kevés olyan helyszínt azonosítottak, amely a skóciai vizek ígéretével vetekszik. Az Egyesült Államokban viszont bőségesen van tengerpart, ami egy másik óceáni energiaforrás, a hullámok ígéretét is magában hordozza. Annak ellenére, hogy néhány évtizeddel ezelőtt a hullámenergia iránti korai lelkesedés fellángolt, az árapály azóta háttérbe szorította azt, részben azért, mert a nyílt tengerek nagyobb kihívást jelentő környezetet jelentenek. “Ez egy nem hagyományos erőforrás” – mondja Andrew Scott, az Orbital Marine vezérigazgatója, aki korábban a Pelamisnál, egy mára már megszűnt hullámerőmű startupnál dolgozott. A hullámoknak „ciklikus mozgásuk van; van felhajtó erejük; különböző hullámhosszúak, amelyek különböző szögben érkeznek. Nincs koncepcionális megállapodás … arról, hogy hogyan fogjuk megragadni az energiát”.

Tekintettel azonban a potenciális nyereségre, bizonyos csoportok folyamatosan új megoldásokat keresnek.

Inna Braverman, az Eco Wave Power izraeli startup társalapítója és vezérigazgatója úgy gondolja, hogy a hullámenergia korai úttörői hibáztak, amikor messze a tengeren próbáltak dolgozni. “Az ár az egekbe szökött” – mondja. “Búvárokra van szükség; az összes átalakító berendezést a tenger közepén lévő tényleges úszóművekre kell elhelyezni.” Cége ehelyett hullámenergia meghajtású generátorokat rögzít szárazföldön lévő elemekre. Egy gibraltári kísérleti projekt 2016 óta nagyjából 100 otthon számára biztosít áramot, a tengeri hullámprojektek költségeinek töredékéért, mondja. A vállalat pedig egyre nagyobb léptékű projekteket vállalt és vállal többek között Portugáliában és legutóbb a Los Angeles-i kikötőben. Akár hullámok, akár az árapály energián keresztül, a víz a jövő energiaegyenletének szerves részét képezi.

Ahhoz, hogy elérjük a nettó nullát, minden megújuló energiaforrásra szükségünk lesz.”– fejtette ki Donagh Cagney.

 

Kép forrása:unsplash

  NRGreport
Bejegyzés megosztása
Ajánlott cikkek
Iratkozz fel hírlevelünkre!
©2022 NRGREPORT, Minden jog fenntartva.