Мұхиттан жаңартылатын энергия әлеуеті
Пендахулуан
Қазіргі уақытта климаттың өзгеруі және қазба отынына тәуелділіктің азаюы туралы жаһандық алаңдаушылықтардың аясында жаңартылатын энергия көздері назарда. Айтарлықтай әлеуеті бар, бірақ толық пайдаланылмайтын жаңартылатын энергия көздерінің бірі - мұхиттан алынатын энергия. Мұхиттарда толқын энергиясы, қайту энергиясы , мұхит ағысының энергиясы және мұхит жылу энергиясы сияқты әртүрлі энергия түрлері бар, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен барлау мен пайдаланудағы қиындықтары бар.
Толқын энергиясы
Мұхит толқындарының энергиясы - мұхит су беттерінің жел соғуынан туындаған қозғалысынан пайда болатын жаңартылатын энергия түрі. Теңіздегі толқындардың үнемі пайда болуын ескере отырып, бұл энергия әлеуеті өте маңызды. Негізінен, толқын энергиясы технологиясы толқындардың кинетикалық және потенциалдық энергиясын электр энергиясына айналдырады. Бұл технология, әсіресе Тынық мұхиты және Солтүстік Атлантика сияқты толқын белсенділігі жоғары аймақтарда айтарлықтай қуат өндіреді деп күтілуде .
Толқын энергиясын түрлендірудің кейбір әдістеріне мыналар жатады:
1. Шұңқырлар мен қалқымалар: Бұл жүйе мұхит толқындарымен жоғары және төмен қозғалатын шұңқырларды пайдаланады. Бұл қозғалыс генератор арқылы механикалық және электрлік энергияға айналады.
2. Тербелмелі су бағанасы (OWC): Бұл технология жартылай суға батырылған құрылымды пайдаланады. Мұхит толқындары құрылым ішіндегі су бағанының көтеріліп-төмендеуіне, ішіндегі ауаны қозғалтып, турбинаны айналдырып, электр энергиясын өндіреді.
3. Нүктелік сіңіргіш: Су бетінде қалқып жүретін және мұхит толқындарымен бірге қозғалатын шағын құрылғыны пайдаланады. Бұл қозғалыс гидравликалық немесе механикалық жүйе арқылы электр энергиясына түрлендіріледі.
Толқын энергиясы
Толқын энергиясы - ай мен күннің гравитациялық тартылысына байланысты теңіз деңгейінің өзгеруінен пайда болатын энергия. Бұл технология турбиналарды іске қосу үшін толқындар мен судың қайтуы арасындағы тік айырмашылықты пайдаланады, содан кейін олар электр энергиясын өндіреді.
Толқын энергиясы технологиясының екі негізгі түрі бар, атап айтқанда:
1. Толқын тосқауылы: Өзеннің немесе шығанақтың сағасына салынған бөгетті пайдалану. Толқындар мен судың қайтуы кезінде ағып жатқан су электр қуатын өндіретін турбиналар арқылы бағытталады.
2. Толқын ағыны турбинасы: Теңіз түбінде орнатылған турбиналарды айналдыру үшін белгілі бір жерлерде теңіз суының күшті ағынын пайдаланады.
Мұхит ағысының энергиясы
Мұхит ағындары - температураның, тұздылықтың және Кориолис күшінің айырмашылығына байланысты мұхит су массаларының үздіксіз қозғалысы. Мұхит ағысының энергиясын жел турбиналарына ұқсас су асты турбиналарын пайдалану арқылы пайдалануға болады. Мұхит ағысының энергиясының артықшылығы - оның толқын мен қайту энергиясымен салыстырғанда тұрақты сипаты, бұл оны тұрақты энергия көзі етеді.
Мұхиттың жылу энергиясы
Мұхиттың жылу энергиясын түрлендіру (OTEC) электр энергиясын өндіру үшін жылы мұхит беті мен терең мұхиттың салқын сулары арасындағы температура айырмашылығын пайдаланады. OTEC жүйелері мұхиттың беткі суымен буландырылатын төмен қайнайтын жұмыс сұйықтығын пайдаланады. Содан кейін бұл бу турбинаны іске қосады, терең мұхиттың суық суларымен конденсацияланбас бұрын электр энергиясын өндіреді және цикл қайталанады.
OTEC жүйелерін үш түрге бөлуге болады:
1. Ашық OTEC жүйесі: Теңіз суын жұмыс сұйықтығы ретінде тікелей пайдаланады. Жер бетіндегі жылы су вакуумдық камерада буланып, турбинаны іске қосады, ал алынған бу екінші жағындағы суық теңіз суымен конденсацияланады.
2. Жабық OTEC жүйесі: жабық айналымдағы жұмыс сұйықтығын, әдетте аммиакты немесе қайнау температурасы төмен басқа сұйықтықтарды пайдаланады.
3. Гибридті OTEC жүйесі: Тиімділікті оңтайландыру үшін ашық және жабық жүйелерді біріктіреді.
Мұхит энергиясының артықшылықтары мен қиындықтары
Теңізден алынатын энергия көздерінің басқа энергия көздерімен салыстырғанда бірқатар маңызды артықшылықтары бар:
1. Қолжетімділіктің молдығы: Мұхиттар Жер бетінің 70%-дан астамын алып жатыр, бұл оларды шексіз энергия көзі етеді.
2. Тұрақтылық: Мұхит энергиясы жел, айдың тартылыс күші және күн сәулесі сияқты табиғи процестерден алынады, бұл оны тұрақты жаңартылатын энергия көзіне айналдырады.
3. Көміртегі шығарындыларын азайту: Теңіз энергиясын пайдалану қазба отынына тәуелділікті азайта алады, осылайша климаттың өзгеруіне ықпал ететін парниктік газдар шығарындыларын азайтуы мүмкін.
Дегенмен, мұхит энергиясын тиімді пайдалану үшін бірқатар қиындықтарды жеңу қажет:
1. Құны: Мұхит энергиясы технологиясын әзірлеуге бастапқы инвестициялар жоғары болып келеді. Мұхит энергиясын пайдалану үшін қажетті технология мен инфрақұрылым әлі де әзірлеу сатысында және айтарлықтай зерттеу және енгізу шығындарын талап етеді.
2. Қоршаған орта: Мұхит электр станцияларын салу және пайдалану теңіз және жағалау экожүйелеріне теріс әсер етуі мүмкін. Бұл қоршаған ортаға әсерді кез келген мұхит энергетикалық жобасында мұқият ескеру қажет.
3. Орналасуы: Мұхиттың энергия әлеуеті орналасқан жеріне байланысты айтарлықтай өзгереді. Жоғары толқындары, күшті ағындары немесе үлкен толқындық ауытқулары бар аймақтар басқаларға қарағанда энергия көзі ретінде дамуға қолайлы.
4. Сенімділік: Толқын энергиясы сияқты мұхит энергиясының кейбір түрлері ауа райы мен климаттық жағдайларға байланысты өте өзгергіш болуы мүмкін, бұл тұрақты энергиямен жабдықтауды қамтамасыз ету үшін шешімдерді қажет етеді.
5. Желілік интеграция: Басқа жаңартылатын энергия көздері сияқты, теңіз энергиясын пайдалану қолданыстағы электр желісімен интеграциялау технологиясын әзірлеуді талап етеді.
Жабу
Технологияның дамуы мен жаңартылатын энергияның маңыздылығы туралы жаһандық хабардарлықтың артуымен теңіз жаңартылатын энергиясының әлеуетін елемеуге болмайды. Теңіз энергиясы тұрақты энергияға деген қажеттілікті шешуге мүмкіндік береді. Бұл технологияны одан әрі дамыту және инвестициялау көміртегі шығарындыларын азайтуға ғана емес, сонымен қатар тұрақты даму мақсаттарына жету үшін энергетикалық тәуелсіздікке де ықпал етеді. Толқындар, қайтулар, мұхит ағындары немесе температура айырмашылықтары арқылы мұхит пайдаланылуын күтіп тұрған үлкен әлеуетті ұсынады.
