Sóng biển không chỉ hữu ích cho người lướt sóng mà còn có thể là nguồn năng lượng sạch mạnh mẽ. Năng lượng này, được gọi là năng lượng sóng, được tạo ra bằng cách lợi dụng sự chuyển động của sóng để tạo ra điện thông qua các công nghệ khác nhau. Mặc dù vẫn là một lựa chọn đắt tiền và ít dự án thương mại quy mô lớn nhưng tiềm năng của nó là rất lớn, đặc biệt đối với các khu vực ven biển có sóng thường xuyên. Ngày nay, ứng dụng của nó vẫn còn hạn chế, nhưng những tiến bộ nghiên cứu và công nghệ mới đang định vị năng lượng sóng như một giải pháp thay thế quan trọng trong tổ hợp năng lượng tái tạo.
Năng lượng sóng là gì?
Năng lượng sóng hay còn gọi là năng lượng sóngLà một năng lượng tái tạo tận dụng sự chuyển động của sóng biển để tạo ra điện. Việc chuyển đổi động năng của sóng thành năng lượng điện được thực hiện bằng các công nghệ khác nhau, một số đã ở giai đoạn thử nghiệm hoặc thương mại. Thuật ngữ “sóng” xuất phát từ tiếng Latin “unda”, có nghĩa là sóng hoặc xung và “motus”, dùng để chỉ chuyển động. Đó là một trong nhiều cách mà chúng ta có thể tận dụng nguồn tài nguyên vô tận tiềm năng đại dương để tạo ra năng lượng tái tạo mà không phát thải khí ô nhiễm như khí nhà kính.
Năng lượng sóng hoạt động như thế nào
Có nhiều phương pháp khác nhau để khai thác năng lượng sóng, nhưng nhìn chung, quá trình này bao gồm việc thu giữ động năng của chuyển động sóng và biến đổi nó bằng các thiết bị điều khiển máy phát điện.
Công nghệ đang phát triển
Hôm nay có ba công nghệ chính để phát điện từ sự chuyển động của sóng:
- Phao: Một trong những công nghệ được sử dụng nhiều nhất là hệ thống phao nổi. Những chiếc phao này dâng lên và hạ xuống theo sóng, tạo ra năng lượng thông qua một chuyển động thẳng đứng dẫn động các piston kết nối với máy phát điện. Ở Tây Ban Nha, đã có những dự án sử dụng công nghệ này, chẳng hạn như dự án được phát triển bởi Iberdrola ở Cantabria.
- Cột nước dao động: Công nghệ này bao gồm một cấu trúc chìm hoạt động theo nguyên lý áp suất không khí. Khi nước dâng lên qua cột, không khí buộc phải đi qua tuabin tạo ra năng lượng. Khi nước rút xuống, không khí lại lưu chuyển, làm quay tua bin lại. Hệ thống này đang được triển khai tại nhà máy Mutriku, xứ Basque.
- Bộ chuyển đổi năng lượng sóng: Các thiết bị này thu năng lượng sóng và chuyển nó thành chuyển động cơ học, sau đó chuyển thành điện năng. Một số dự án thử nghiệm đang được tiến hành ở Hoa Kỳ và Chile, cũng như ở Châu Âu.
Mỗi công nghệ này đều có những ưu điểm và hạn chế riêng nhưng đều hướng tới sản xuất điện bền vững từ một nguồn có thể dự đoán được: sóng biển.
Dự án năng lượng sóng ở Tây Ban Nha
Ở Tây Ban Nha, năng lượng sóng có tác dụng rất lớn tiềm năng do có hơn 8.000 km bờ biển. Mặc dù việc phát triển thương mại năng lượng sóng vẫn còn ở giai đoạn đầu nhưng một số dự án thí điểm đã xuất hiện nhằm tìm cách khám phá nguồn tái tạo này.
Cây Cantabria
Một trong những dự án chính trên lãnh thổ Tây Ban Nha là dự án do Iberdrola phát triển trên bờ biển Tây Ban Nha. Cantabria. Họ đã định cư ở đó 10 phao ở độ sâu 40 mét và ở khoảng cách từ 1,5 đến 3 km tính từ bờ biển. Những chiếc phao này, với sức mạnh 1,5 MW mỗi thiết bị tạo ra điện thông qua chuyển động thẳng đứng của sóng, cuộn dây và tháo dây cáp nối với máy phát điện. Dự án này nổi bật không chỉ vì công nghệ tiên tiến mà còn vì tác động môi trường thấp và độ bền của nó.
Mutriku: một loại cây tiên phong
Nằm ở xứ Basque, nhà máy người bị thương Đây là một trong những cơ sở năng lượng sóng đầu tiên ở Tây Ban Nha và thế giới. Nó sử dụng công nghệ cột nước dao động được mô tả ở trên và là một dự án quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển công nghệ này. Ngoài ra, nó đã đạt được những cột mốc quan trọng, chẳng hạn như tạo ra nhiều hơn một gigawatt giờ kể từ khi ra mắt vào năm 2011.
Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng sóng
Năng lượng sóng thể hiện một loạt lợi thế Điều đó làm cho nó trở nên hấp dẫn nhưng nó cũng phải đối mặt với những thách thức quan trọng cần được giải quyết để thực hiện trên quy mô lớn.
Advantage
- Nguồn tài nguyên vô tận: Không giống như nhiên liệu hóa thạch, sóng biển chuyển động không ngừng, đảm bảo nguồn năng lượng vô tận.
- Tác động môi trường thấp: Là nguồn năng lượng sạch, năng lượng sóng không thải ra khí nhà kính hoặc các chất gây ô nhiễm khí quyển khác.
- Khả năng dự đoán: Sóng biển và dòng hải lưu là những hiện tượng có thể dự đoán được rất cao, giúp việc lập kế hoạch sản xuất năng lượng trở nên dễ dàng hơn.
Nhược điểm
- chi phí cao: Công nghệ sóng chưa được phát triển đầy đủ nên chi phí lắp đặt và bảo trì cao.
- Chịu được điều kiện khắc nghiệt: Kết cấu được sử dụng phải đủ chắc chắn để hỗ trợ sóng cực đoan và các hiện tượng thời tiết bất lợi.
Tương lai của năng lượng sóng
Tiềm năng năng lượng sóng là rất lớn. Theo Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA), công nghệ này có thể tạo ra khoảng 29.500 TWh mỗi năm, một lượng đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới. Tuy nhiên, mục tiêu đầy tham vọng này phải đối mặt với một số thách thức về công nghệ và tài chính cần phải vượt qua.
Nhiều quốc gia, trong đó có Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Scotland y Chileđang đầu tư vào năng lượng biển và các công nghệ tiên tiến có thể giúp việc khai thác quy mô lớn trở nên khả thi. dự án Châu ÂuSóng, một liên minh giữa Tây Ban Nha và Scotland, đang tìm cách tăng cường năng lượng sóng bằng cách tài trợ cho các thiết bị thử nghiệm và tạo ra một thị trường cho phép các công nghệ này phát triển nhanh chóng.
Một tương lai trong đó năng lượng sóng có thể trở thành một trong những nguồn năng lượng tái tạo chính có thể. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải tiếp tục phát triển các công nghệ và mô hình kinh tế tốt hơn cho phép năng lượng này tiếp cận thị trường toàn cầu.