MISJA PRZED NAMI: „Firmy wykorzystują oceany i rzeki do produkcji energii elektrycznej”

Reklama

ndz., 11/14/2021 - 23:52 -- MagdalenaL

Źródło: Pixabay

(CNN Business) – Podczas gdy świat szuka sposobów na powstrzymanie zmian klimatycznych i zmniejszenie emisji paliw kopalnych, niektóre firmy koncentrują się na praktycznie niewykorzystanym, ale ogromnym i obfitym źródle energii - falach pływowych.

Po przeciwnych stronach Atlantyku, dwie firmy próbują na różne sposoby okiełznać prądy oceaniczne. Chcą wygenerować niezawodną czystą energię.

U wybrzeży Szkocji, firma Orbital Marine Power eksploatuje - jak sama twierdzi - „najpotężniejszą turbinę pływową na świecie". Turbina jest mniej więcej wielkości samolotu pasażerskiego i nawet wygląda podobnie - jej centralna platforma unosi się na wodzie, a dwa skrzydła rozciągają się w dół po obu stronach. Na końcach każdego skrzydła, około 60 stóp (18,28800 m) pod powierzchnią, znajdują się duże wirniki, których ruch jest dyktowany przez fale.

„Sama energia pływów jest znana ludziom. To energia kinetyczna, więc nie różni się zbytnio od czegoś takiego jak wiatr" - powiedział Andrew Scott, dyrektor generalny Orbital, w rozmowie z CNN Business. „Elementy technologii, które generują energię, nie różnią się zbytnio od turbiny wiatrowej".

Jednak istnieją pewne kluczowe różnice w porównaniu do energii wiatrowej, przede wszystkim to, że fale są znacznie bardziej przewidywalne niż wiatry. Przypływy i odpływy pływów morskich rzadko różnią się od siebie i można je dokładniej określić w czasie.

Pływające turbiny Orbital Marine Power u wybrzeży Szkocji produkują wystarczająco dużo energii, aby zasilić 2000 domów rocznie.

„Można przewidzieć te ruchy z kilkuletnim i kilkudziesięcioletnim wyprzedzeniem" - powiedział Scott. „Jednakże również z perspektywy orientacji, tak naprawdę pochodzą one tylko z dwóch kierunków i mają prawie 180 stopni" - dodał. Jest to przeciwieństwem turbin wiatrowych, które muszą uwzględniać wiatr z kilku różnych kierunków jednocześnie.

Fale pływowe są również w stanie wygenerować więcej energii niż wiatr - twierdzi Scott.

„Woda morska ma 800 razy większą gęstość niż wiatr" - powiedział. „Zatem prędkości przepływu są dużo wolniejsze, ale generują o wiele więcej energii".

Turbina Orbital, która jest podłączona do sieci elektrycznej w szkockiej miejscowości Orkney, może produkować do dwóch megawatów - wystarczająco dużo, aby zasilić 2000 domów rocznie - według firmy.

Scott przyznaje, że technologia ta nie jest jeszcze w pełni rozpowszechniona i nadal istnieją pewne wyzwania, w tym wysoki koszt technologii. Jednak niezawodność i potencjał energii pływów mogą uczynić z niej użyteczne narzędzie w walce ze zmianami klimatu.

„Staje się coraz bardziej oczywiste, że ... zmiany klimatu nie da się rozwiązać za pomocą jednego złotego środka" - powiedział.

Może to być zasilanie 24/7

Około 3000 mil od turbin Orbitala, firma Verdant Power wykorzystuje podobną technologię do generowania energii w pobliżu Roosevelt Island na nowojorskiej East River. Choć nie są one jeszcze dostępne na rynku, turbiny Verdant ustawione w ramach projektu pilotażowego pomagają w dostarczaniu energii elektrycznej do nowojorskiej sieci energetycznej. Jednak zamiast unosić się na powierzchni, są one zamontowane na ramie opuszczanej na dno rzeki.

„Najlepszym sposobem na wyobrażenie sobie technologii Verdant Power jest myślenie o turbinach wiatrowych pod wodą" - powiedział w rozmowie z CNN Business założyciel firmy, Trey Taylor. Wyjaśnił, że prądy rzeczne zwykle mają te same korzyści wytwarzania energii, co prądy oceaniczne (choć East River jest również połączona z Atlantykiem).

„Plusem naszych rzek i systemów jest to, że mogą zasilać systemy 24/7" - powiedział. „Nie wiatrem lub energią słoneczną, bo wiatr nie zawsze wieje i słońce nie zawsze świeci. Jednak prądami rzecznymi, które w zależności od rzeki, mogą współtworzyć energię 24/7."

Verdant Power pomaga dostarczać energię elektryczną do Nowego Jorku poprzez swoje turbiny na dnie East River.

W ciągu ośmiu miesięcy Verdant wygenerował wystarczającą ilość energii elektrycznej do zasilenia około 60 domów - choć Taylor twierdzi, że pełnowartościowa elektrownia zbudowana w oparciu o jego technologię mogłaby wygenerować energię wystarczającą dla 6000 domów. Według jego szacunków, globalne możliwości wykorzystania energii pływów są ogromne.

„Potencjał energetyczny wynosi około 250 gigawatów na całym świecie" - powiedział. To wystarczyłoby do zasilania 250 milionów domów przez rok. „Stanowi to mnóstwo przestrzeni i naprawdę mamy nadzieję, że nasi konkurenci również odniosą sukces, dla dobra branży".

Kosztowna technologia

Największą przeszkodą w osiągnięciu tego celu jest obecnie to, jak drogie jest stworzenie i rozbudowa systemów energii pływów.

„Wyzwaniem nie jest wytwarzanie energii elektrycznej z fal oceanicznych, a zrobienie tego w sposób opłacalny, za który ludzie będą skłonni zapłacić i który będzie konkurował z ... innymi źródłami energii" - powiedział Jesse Roberts, kierownik ds. analiz środowiskowych w Sandia National Laboratories, stowarzyszonym z rządem USA. „Dodatkowy koszt wpłynięcia do oceanu i rozmieszczenia tam elementów konstrukcyjnych... jest bardzo wysoki" - dodał. Według danych Departamentu Energii USA z 2019 roku, przeciętny komercyjny projekt energii pływów kosztuje aż 280 USD za megawatogodzinę. Dla porównania, energia wiatrowa kosztuje obecnie około 20 USD i jest „jednym z najtańszych dostępnych obecnie źródeł energii" - podaje agencja.

Podczas pracy, łopaty turbiny Orbital schodzą pod powierzchnię wody i generują energię z prądów oceanicznych.

Jesse Roberts szacuje, że energia pływów jest o dwie lub trzy dekady opóźniona w stosunku do energii wiatru, jeśli chodzi o jej upowszechnienie i skalę.

Zarówno Scott jak i Taylor zdają sobie sprawę z kosztów i wyzwań związanych z funkcjonowaniem konstrukcji pod wodą.

„Energia słoneczna i wiatrowa znajdują się nad ziemią. Łatwo jest pracować z elementami, które można zobaczyć" - przyznał Taylor. „My pracujemy pod wodą i prawdopodobnie łatwiej jest dostarczyć rakietę na Księżyc, niż sprawić, by te urządzenia działały pod wodą."

Jednak celem energii pływów jest nie tyle konkurowanie z tymi dwoma źródłami energii, co powiększenie ogólnego zysku.

„Małe korzyści z energii słonecznej i wiatrowej były dość oczywiste" - powiedział Scott. „Jednak czy muszą one być jedynym rozwiązaniem? Czy jest miejsce na inne rozwiązania? Myślę, że jeśli źródło energii istnieje i można opracować technologie, które mogą je wykorzystać, to jak najbardziej”.

Autor: 
Autor: Rishi Iyengar / Przekład: Magdalena Ambicka

Reklama