Skirtumas tarp potvynio ir bangos energijos

Įvadas

Potvyniai ir bangos yra du natūralūs reiškiniai, plintantys vandenyje, ir nors jie yra panašūs tuo, kad yra susiję su vandens telkiniais, jų gebėjimas gaminti energiją skiriasi gamybos, galios ir patikimumo aspektais. Kai pasaulis pradeda nebepriklausyti nuo neatsinaujinančių energijos šaltinių, pradedami ieškoti naujų ir novatoriškų energijos generavimo būdų, kurie turėtų minimalų poveikį aplinkinei aplinkai ir bendruomenėms. Specialūs plūdurai ir turbinos paprastai naudojami jų galiai užfiksuoti ir paversti švaria elektra, tačiau, kaip ir daugelį naujų technologijų, jas kurti ir plėtoti yra brangu. Nepaisant potvynio ir bangų energijos, kylančios iš vandenyno, jos vis dar skiriasi.

Kas yra potvynio energija?

Potvyniai yra apibrėžiami kaip jūros lygio kilimas ir kritimas, kurį sukelia mėnulio ir saulės gravitacinis patraukimas Žemėje. Jie yra ne tik vandenynai, bet gali atsirasti ir kitose sistemose, kai tik yra gravitacinis laukas. Be to, nors didžiąją dalį Žemės veikia saulės gravitacinė jėga, tai nėra taip lengvai matoma vandenyje. Pats Mėnulis daro ryškesnį potvynio poveikį, nes jis yra daug arčiau Žemės, palyginti su saule. Pakrančių linijos patiria arba dienos, arba dienos, atoslūgį, kurį sudaro atitinkamai vienas arba du aukšti ir žemi atoslūgiai. Šiems potvyniams įtakos turi įvairūs veiksniai, tokie kaip saulės ir mėnulio derinimas, pakrantės forma ir vandens gylio pokyčiai..

Kas yra bangų energija?

Bangų energija, dar vadinama vandenynų energija, yra apibrėžiama kaip energija, panaudota iš vandenyno bangų. Kai vėjas pučia vandenyno paviršių, jis sukuria bangas ir todėl jas taip pat galima vadinti energija, judančia per vandens paviršių. Dėl vėjo susidariusios bangos paprastai vadinamos vėjo bangomis ir jos efektyviausiai iškyla ant vandens paviršiaus, nes nėra sausumos masių, kurios galėtų atsispirti vėjo jėgai [2]. Šios bangos, dažnai matomos vandenyno paviršiuje, taip pat laisvai eina ežeruose, upėse ir kanaluose ir gali būti apibrėžtos kaip kapiliarinės bangos, bangos, jūros ar bangos. Nei dvi bangos nėra vienodos, kiekviena banga skiriasi aukščiu ir atstumu tarp keterų ir lovių.

Kaip formuojasi potvyniai?

Mėnuliui pasisukus aplink žemę, jis patiria gravitacinį trauką, sukurdamas potvynį, kuris juda per žemę. Mėnuliui sukant žemę, žemė taip pat juda nedideliu apskritimu ir ši inercija sukelia potvynį priešingoje žemės pusėje. Tai vadinama dviem atoslūgiais, tarp kurių įvyks atoslūgiai [3].

Kaip formuojasi bangos?

Kintantys vėjo greičio, trukmės ir atstumo modeliai turės įtakos formuojamų bangų formai. Be to, atitinkamų formuojamų bangų forma ir dydis taip pat priklausys nuo to, kokia sistema veikia, ir gali lengvai padėti susiaurinti bangų kilmę. Pvz., Naujos, staigios kylančios ir krintančios bangos yra naujai suformuotos ir dažnai būna netoliese esančių oro sistemų, tokių kaip vietinės audros, pasekmė, o ilgos pastovios bangos dažniausiai susidaro dėl ekstremalių oro sąlygų, vykstančių daug toliau, kartais nuo audrų, kurios gali būti net kitas pusrutulis.

Įtampos bangų energija

Šią bangų energiją galima panaudoti ir panaudoti įvairioms naudingoms veikloms, tokioms kaip elektros energijos gamyba, gėlinimas ir vandens siurbimas į rezervuarus. Dažnai vadinama bangų galia, kuo stipresnės bangos, tuo didesnė galimybė gaminti energiją. Grubus vertikalus vandenyno bangų judesys apima didelį kiekį kinetinės energijos, kurią sugauna bangų energijos technologijos. Bangų energija paprastai panaudojama naudojant dviejų tipų sistemas, būtent jūroje ir krante esančias sistemas. Jūros sistemos veikia giliame vandenyje ir naudoja siurblius arba žarnas energijai kaupti per besisukančias turbinas. Antra vertus, kranto sistemos yra pastatytos palei kranto linijas ir surenka energiją iš bangų lūžio. Vienas iš bangos energijos pranašumų yra tai, kad ji yra papildoma ir tvari, nes bangos visada plaus krantą priklausomai nuo oro sąlygų ir greičiausiai nenustos formuotis ilgą laiką. Be to, kadangi šios dažniausiai naudojamos technologijos nėra lengvai matomos netoliese esančiose bendruomenėse, estetinis vertingumas nedaro įtakos, todėl jas lengviau priimama technologija. Nors tai yra atsinaujinantis energijos šaltinis, šią energiją sunku efektyviai paversti elektra. Įrangą taip pat pasirodė sunku sukurti ir suprojektuoti taip, kad ji galėtų atlaikyti audrų padarytą žalą ir aplinkinio sūraus vandens koroziją. Nors daugelis šių technologijų yra ekonomiškos, palyginti su kitomis energiją gaminančiomis sistemomis, jos nėra tokios pigios.

Bangos energijos technologijos

Iki šiol yra trys pagrindiniai bangų energijos technologijų tipai. Pirmasis naudoja plūdes ar plūdurus, kad generuotų elektrą iš vandenyno bangų, kurios varo hidraulinius siurblius. Antrasis tipas naudoja svyruojančią vandens koloną, kad generuotų elektrą iš kylančio ir krintančio vandens cilindrinio veleno viduje. Paprastai tai daroma prie kranto. Vanduo išstumia orą iš veleno, kuris savo ruožtu maitina orą varomą turbiną. Trečiajam tipui naudojamas kūginis kanalas, esantis arba jūroje, arba jūroje. Ši technologija sutelkia bangas ir nukreipia jas į padidintą rezervuarą, kur energija generuojama naudojant turbiną [5]..

Panaudojant potvynio energiją

Nors visose pakrančių zonose yra didelis ir žemas potvynis, ši energija gali būti panaudota ir naudojama elektros energijai gaminti tik tuo atveju, jei skirtumas tarp atoslūgių ir atoslūgių yra pakankamai didelis. Pagrindinės potvynių energijos rūšys yra 1) kinetinė energija, gaunama iš kintančių potvynių srovių, ir 2) potencinė energija, gaunama keičiantis aukščiams tarp atoslūgio ir atoslūgio. Vienas iš potvynių, kaip energijos šaltinio, naudojimo pranašumų yra tas, kad jis yra patikimesnis, nes jis pagrįstas mėnulio gravitaciniu patraukimu ir todėl gali būti nuspėjamas. Nepaisant to, nors ir galima nuspėti, vienas iš trūkumų yra tas, kad šis šaltinis generuos energiją tik 6–12 valandų vienu metu, taip sumažindamas ilgalaikį prieinamumą [4]. Dėl tokios pertraukiamos energijos gamybos sukuriamas mažiau patikimas energijos šaltinis. Pasinaudojus šia energija, gali sutrikti natūralūs jūrų gyvūnų migracijos keliai ir reguliarūs plaukiojimo keliai. Energijai gaminti naudojamos turbinos gali užmušti didelį žuvų kiekį rajone. Atsižvelgiant į tai, galimybė naudoti potvynio energiją kaip elektros energijos šaltinį vėliau gali sumažinti priklausomybę nuo anglimi varomų energijos šaltinių, o tai savo ruožtu sumažins CO₂ emisijos.

Atoslūgių energijos technologijos

Paprastai naudojamos potvynių energijos generavimo technologijos yra potvynių užtvankos ar užtvaros, turinčios šliuzą per vandens telkinį. Už šliuzo yra hidro turbinos. Kai banga keičiasi, netolygus vandens lygis praeina pro šliuzą ir maitina turbiną [5]. Tačiau laikui bėgant buvo pastebėtas didelis poveikis tiek kranto linijoms, tiek aplinkinėms jūrų ekosistemoms, todėl buvo sukurta naujų, ekologiškesnių modelių. Tai apima potvynio lagūnas, potvynio tvoras ir povandenines potvynių turbinas.

Skirtumas tarp potvynio ir bangos energijos

Mes jau apibrėžėme, kad potvyniai ir bangos formuojasi visiškai skirtingomis sąlygomis. Potvyniai yra vandenyno pakilimas ir kritimas, kurį sukelia mėnulio ir saulės gravitacinis patraukimas žemėje, o bangos yra vėjo energija, judanti per vandenyno paviršių, todėl bangas yra daug lengviau išmatuoti, palyginti su potvyniais. Atoslūgiai, palyginti su bangomis, yra mažiau pastebimi ir dažniausiai gali būti pastebimi pakrantėse, turinčiose įtakos matomo vandens ir smėlio kiekiui. Kita vertus, bangos matomos vandenyno paviršiuje kylant ir krintant. Nors potvynio energija kiekvieną dieną svyruoja, o bangų galia gali būti tvaresnis energijos šaltinis, ji nėra plačiai naudojama, nes pasaulyje egzistuoja tik nedaug bandymų vietų [4]..

Skirtumų santrauka

Potvynio energija	Bangos energija
Naudojamas kylant ir krintant jūros lygiui	Pagamintas iš bangų, judančių vandenyno paviršiumi
Sukelia mėnulio ir saulės gravitacinis patraukimas Žemėje	Sukeltas vėjo
Intensyvumui turi įtakos Žemės vieta ir padėtis	Intensyvumui turi įtakos vėjo stiprumas
	Dažnai vadinama bangų galia
Potvynių energijos tipai apima kinetinę ir potencialią energiją	Bangos energijos tipai apima kinetinę energiją
Pajungiama naudojant užtvaras, užtvankas, potvynio tvoras ir potvynių turbinas	Dirbama naudojant jūroje ir sausumoje esančias sistemas
Patikimesnis, nes pagrįstas mėnulio ir saulės gravitaciniu patraukimu	Mažiau patikimas, nes pagrįstas vėjo stiprumo poveikiu vandens paviršiui
Nepertraukiamas energijos šaltinis, generuojamas maždaug 6 - 12 valandų vienu metu	Nuolatinis energijos šaltinis
Gali sutrikdyti migruojančius paukščių ir valčių maršrutus ir sukelti didelius žuvų kiekius	Poveikis aplinkinei aplinkai, ekosistemoms ir bendruomenėms yra menkas
Didelės statybos išlaidos, bet mažos priežiūros išlaidos	Nepaprastai didelės pradinės išlaidos, reikalingos kuriant ir plėtojant reikalingas technologijas