03 февраля 2016г.
Океан. Вода. Со времен древнейших цивилизаций люди селились у рек, морей и океанов. Океан накормит, океан экономически выгоден. И, как оказалось – океан нескончаемый источник энергии. С ростом научно технического прогресса возросли и потребности в обеспечении энергией. Сейчас с этой ролью справляются электростанции, работающие на органическом ископаемом топливе.
Но по прогнозам уже ко второму десятилетию 21го века подобные источники энергии смогут обеспечить мир не в полной мере. В будущем человечеству придётся перейти к возобновляемым или вовсе, неиссякаемым источникам энергии, коим и является океан.
Океан имеет громадный потенциал, по предварительным подсчетам, потенциальная энергия океана выражается в десятках, если не сотне триллионов кВт/чза год. Что превышает потребление населения, примерно в пять раз. Но, к сожалению человек пока что научился потреблять для своих нужд ничтожное количество этого потенциала. И, тем не менее, все больше стран создают проекты на данной почве, делая будущее данного вида энергии все менее туманным.
Будет ошибкой суждение о недавнем начале задействования энергии воды. Ведь еще в средневековье, люди обуздали течения, построив водные мельницы.Река приводила в движения лопасти, в свою очередь приводившие в движения жернова. Но, с течением времени, энергия, получаемая из ископаемого топлива, превзошла водную.
Для начала окунемся в теорию. Прилив – достижения морем верхней точки берега, отлив – соответственно нижней. За день наблюдается 2 момента прилива и 2 отлива, что интересно, происходят примерно в одно время. Суть их природы есть гравитацией: Воздействием Луны, Солнца на Землю, а так же собственного вращения Земли. К остальным факторам можно отнести воздействие человека, погоду - штормы приносят к материку волны отличающиеся от обычных.
Рис.1. Генератор электричества из энергии волн
Самая грубая и не полная конструкция станции включает в себя заграждение, установленное в заливе с учетом всех особенностей ландшафта. Заграждение делит залив с зоной приливного и отливного положений воды. В них же устанавливаются турбины. Когда набирается достаточная разность между водой в заливе и вне его, шлюзы открывают. Вода, переходя из одной половины в другую, вращает турбину, вращение турбин дает движение генератору, он же, в свою очередь, вырабатывает электричество. Подобные электростанции очень затратное предприятие, а посему для того что бы окупиться им необходимо вырабатывать достаточное количество энергии, а такое возможно
лишь если разница междуприливной и отливной точками будет составлять больше 4 метров. И таких мест на планете очень мало. В приливном заборе установлена серия турбин, для того что бы вырабатывать приемлемое количество энергии необходимо течение в 5-8 узлов.
Как самый главный плюс можно указать отсутствиекаких либо выбросов углекислого газа. Относительно недорогая эксплуатация. В особенности с бесплатным топливом. С другой стороны еще не до конца известно причиняет ли вред дамбы и турбины подводной экосистеме. Известно лишь влияние дамб как препятствий во время миграций. Эта проблема частично решаема. Строение заборов позволяет проходить, гальке, илу, мельчайшей океанической живности. И лишь из-за стоимости установки оборудования, несмотря на громаднейшие возможности, цена “морской” энергии значительно выше, чем цена “ископаемой”.
Помимо энергии приливов практикуется использование энергии волн. Можно представить энергию удара волны, куда более сокрушительная сила таится далеко за береговой линией, в виде постоянных движений волн. И будут применяться оба типа. В первом случае при помощи осцилляционной колонны – воздух, вытесняемый периодически накатывающими волнами, будет то сжимать, то разжимать воздушные массы, которые будут двигать уникальную турбину Уэллса, способную вращаться под любым направлением ветра, которая будет двигать генератор, а он в свою очередь будет производить ток. Электростанция подобного типа уже стоит в Шотландии и даже вырабатывает электричество в 500КВт/ч.
Еще один минус подобных электростанций можно отнести невозможность поставить их в любую береговую линию. Для стабильной работы необходимы стабильные волны, ведь во время непогоды волны больше чем при нормальной погоде.
Такие места есть разве что в Шотландии и Канаде, и юге материков расположенных в южном полушарии.
К потенциально опасным источникам энергии океана на данный момент относится лишь одна группа электростанций. Океанические тепловые электростанции, работающие по принципу разницы температур глубинной воды и воды ближе к поверхности, газа с низкой температурой кипения и привычных лопастей и генератора. В таких странах как Куба, США, Индия, Франция, уделяется большое внимание к ОТЭС. Даже в Антарктиде есть вариация с задействованием глубинной воды, воды у поверхности и газа фреон-12.
Отсюда можно вынести ряд возможных негативных последствий:
•
Различные утечки химических элементов;
•
Выделение углекислого газа;
•
Аномальная нестабильность циркуляции вод;
•
Климатические изменения.
При использовании энергии приливов возможно:
•
Замутнение вод сором;
•
Затопления прибрежных частей;
•
Изменение экосистемы заливов.
При использовании энергии волн:
•
Изменение вида побережий;
•
Изменение морских путей вдоль берега;
•
Изменениетранспортныхпутей вдоль берега.
С ростом потребностей людей в энергии, началась потребность в поиске альтернативных видов энергии, коим стал океан. На данный момент этот способ получения энергии не
чист экологически, требует географических поправок в установке электростанций, пусть то будет пятиметровая разница в приливной и отливной зоне или смена температур порядка 20 градусов. Установки имеют низкий КПД, пожалуй, как и все на стадии разработок, а посему не стоит забрасывать такую многообещающую идею. К факторам-катализаторам данного направления пожалуй можно отнести развитие мировой экономики и
стран в целом и постепенно возрастающую цену на не возобновляемы топливные источники.
Список литературы
1.
Аугуста Голдин. Океаны энергии. – Пер. с англ. – М.: Знание, 1983. – 144 с.
2.
Вершинский Н. В. Энергия океана. - М.: Наука, 1991. - 152 с.
3.
Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997. – 110 с.
4.
Кириллин В. А. Энергетика. Главные проблемы: В вопросах и ответах. – М.: Знание, 1990. – 128
