năng lượng biển Đây là một trong những dạng năng lượng tái tạo ít được khai thác nhất trên thế giới hiện nay. Tuy nhiên, đại dương và biển có tiềm năng năng lượng to lớn, nếu được sử dụng đúng cách, có thể đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu điện của thế giới. Dạng năng lượng này có nhiều nguồn, chẳng hạn như sóng, thủy triều, dòng hải lưu, gradient nhiệt và gradient mặn. Mặc dù có những lợi thế nhưng sự phát triển của nó vẫn còn chậm do chi phí cao và những thách thức công nghệ liên quan.
Các loại năng lượng biển
Có một số cách để tận dụng lợi thế của năng lượng biển, mỗi công nghệ đều có công nghệ và thách thức riêng. Ở đây chúng tôi trình bày chi tiết những cái chính:
Năng lượng sóng
Còn được gọi là năng lượng sóng, dạng năng lượng biển này có được bằng cách tận dụng sự chuyển động của sóng trên bề mặt đại dương. Sóng được tạo ra do tác động của gió trên mặt nước và vì gió được tạo ra bởi bức xạ mặt trời nên chúng ta có thể coi năng lượng sóng là một dẫn xuất của năng lượng mặt trời.
Sóng chứa một lượng động năng lớn do chuyển động dao động của chúng. Một số khu vực trên hành tinh, đặc biệt là những khu vực có gió liên tục, có tiềm năng đáng kể để khai thác loại năng lượng này. Ví dụ, ở các khu vực Bắc Đại Tây Dương, năng lượng chứa trong sóng có thể lên tới 70 MW/kmXNUMX.
Có nhiều công nghệ khác nhau để thu năng lượng sóng. Các thiết bị như cột nước dao động, The bộ suy giảm o los thiết bị đầu cuối nổi. Các cơ chế này biến chuyển động của sóng thành năng lượng hữu ích thông qua tua-bin hoặc hệ thống thủy lực.
Năng lượng thủy triều
La Năng lượng nước biển Nó được tạo ra bằng cách lợi dụng sự lên xuống của mực nước do thủy triều tạo ra, nguyên nhân là do lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng trên các đại dương. Hiện tượng này xảy ra theo cách có thể dự đoán được, khiến năng lượng thủy triều trở thành nguồn rất đáng tin cậy.
Các hệ thống chính được sử dụng để thu năng lượng thủy triều bao gồm xây dựng đê hoặc đập ở các khu vực ven biển nơi mực nước thay đổi đáng kể theo thủy triều. Khi bạn mở cửa xả lũ, nước sẽ chảy qua các tua-bin, tạo ra điện.
Một ví dụ đáng chú ý về việc sử dụng công nghệ này là nhà máy điện thủy triều La Rance ở Pháp có công suất 240 MW.
Năng lượng từ dòng hải lưu
các dòng chảy đại dương Chúng là sự chuyển động của các khối nước xảy ra trong đại dương do tác động của gió và các yếu tố địa vật lý khác. Để tận dụng động năng của các dòng hải lưu này, người ta sử dụng các tua bin dưới nước tương tự như tua bin gió nhưng thích nghi với môi trường nước.
Thách thức chính cho sự phát triển của công nghệ này là sự bất thường về tốc độ của dòng hải lưu, cũng như những khó khăn về kinh tế và kỹ thuật trong việc lắp đặt và bảo trì các tuabin dưới đáy đại dương.
Độ dốc nhiệt
La năng lượng gradient nhiệt Nó dựa trên việc tận dụng sự chênh lệch nhiệt độ giữa vùng nước bề mặt được làm nóng bởi bức xạ mặt trời và vùng nước sâu hơn vẫn lạnh. Hiện tượng này xảy ra ở vùng nhiệt đới hoặc xích đạo, nơi chênh lệch nhiệt giữa bề mặt và độ sâu của đại dương là đáng kể trong suốt cả năm.
Để biến năng lượng này thành điện năng, các hệ thống hoạt động theo chu trình nhiệt động lực học (thường là chu trình Rankine) được sử dụng. Tuy nhiên, lợi nhuận của các nhà máy này vẫn còn hạn chế do hệ thống phức tạp và đắt tiền cần thiết cho hoạt động của chúng.
Độ dốc nước muối
La năng lượng của độ dốc muốihoặc năng lượng xanh, thu được bằng cách tận dụng sự chênh lệch nồng độ muối giữa nước biển và nước sông ngọt. Năng lượng này được thu giữ chủ yếu thông qua quá trình thẩm thấu ngược hoặc điện phân.
Hiện tại, công nghệ này đang trong giai đoạn thử nghiệm, với các dự án thí điểm như dự án Statkraft ở Na Uy, khánh thành nhà máy thẩm thấu đầu tiên trên thế giới ở Oslo Fjord.
Làm thế nào để khai thác năng lượng này
Khai thác năng lượng biển vẫn là một thách thức nhưng tiềm năng của nó là rất lớn. các năng lượng sóng Đây là quốc gia đạt được nhiều tiến bộ nhất về mặt nghiên cứu và phát triển, với các dự án tiên phong ở những nơi như Vương quốc Anh và Bồ Đào Nha. Tuy nhiên, Năng lượng nước biển, mặc dù có tác động cục bộ hơn, đã được sử dụng thành công ở những địa điểm như La Rance, mặc dù nó chưa được nhân rộng rộng rãi do tác động môi trường cao.
các dòng chảy đại dương, mặc dù đầy hứa hẹn nhưng phải đối mặt với vấn đề giao thông hàng hải ở một số khu vực được quan tâm nhiều. Tuy nhiên, nếu công nghệ được phát triển để triển khai tua-bin ở những khu vực đủ sâu thì nhược điểm này có thể được giảm bớt.
Mặt khác, việc sử dụng gradient nhiệt và nước muối vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và hiện tại không mang lại lợi nhuận. Mặc dù điều này không có nghĩa là những công nghệ này không có tương lai vì việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển vẫn tiếp tục.
Tiềm năng năng lượng biển trong tương lai
Sự phát triển của công nghệ biển tuy chậm hơn so với các nguồn tái tạo khác như năng lượng gió hay năng lượng mặt trời nhưng tiềm năng của chúng là rất rõ ràng. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, đến năm 2050, năng lượng biển dự kiến sẽ đóng góp 10% sản lượng điện ở châu Âu, điều này cho thấy một chân trời đầy hứa hẹn.
Sự phát triển của các công nghệ mới cùng với sự hợp tác quốc tế ngày càng tăng đang thúc đẩy nhiều dự án thí điểm trên khắp thế giới. Các khu vực như Scotland, Tây Ban Nha và Na Uy đang dẫn đầu trong lĩnh vực này với các dự án hướng tới năng lượng sóng và thủy triều.
Ở Mỹ Latinh, các quốc gia như Chile, Brazil và Mexico đã bắt đầu phát triển các dự án năng lượng biển của riêng mình, điều này cho thấy sự quan tâm đến các công nghệ này đang bắt đầu lan rộng ra toàn cầu.
Với sự hỗ trợ từ các chính sách của chính phủ và nguồn tài chính đầy đủ, năng lượng biển có thể sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong cơ cấu năng lượng toàn cầu trong những thập kỷ tới. Những nguồn năng lượng này không chỉ có thể tái tạo và vô tận mà còn có tác động môi trường thấp và có thể tạo ra hàng nghìn việc làm trong ngành năng lượng tái tạo.
Khi những tiến bộ công nghệ và giảm chi phí tiếp tục diễn ra, năng lượng biển sẽ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang một tương lai năng lượng sạch và bền vững.