Energija mora je potencijalna energija
sadržana u vodama okeana
i
mora a koja se na različite načine može konvertovati
u toplotnu i/ili električnu energiju i na taj način koristiti za potrebe ljudi.
To je vrsta hidroenergije
jer
koristi hidropotencijle, a u izvesnom smislu se može posmatrati i kao solarna ili lunarna kada zavisi
od delovanja Sunca i Meseca.
Energija mora predstavlja
obnovljivi izvor energije i kao takva je veoma interesantna
za eksploataciju.
Energija mora se javlja
u tri osnovna oblika i to kao:
·
energija
talasa
·
energija
plime i oseke
·
unutrašnja
energija mora.
Energija talasa
Talasi nastaju delovanjem
vetra, a vetar delovanjem Sunca. Osnovne karakteristike
talasa su visina i dužina. Vremenski razmak između dve amplitude srazmeran je drugom korenu
dužine talasa. Energija talasa srazmerna je kvadratu visine talasa i obrnuto srazmerne
vremenskom razmaku između dve amplitude. Energija naglo opada su dubinom, pa na
dubini od 20m iznosi samo 20% od energije neposredno ispod površine, a na dubini
od 50m samo oko 2% od energije neposredno ispod površine.
Snagu talasa definišemo
po jedinici površine upravnu na smer kretanja talasa. Ona može iznositi i
10kW/m², ali i oko nule. Primer, za područje severnog Atlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda u
50% vremena snaga valova je 3.9kW/m² ili veća. Snagu talasa možemo odrediti po metru
dužine na morskoj površini. Tako definisana snaga talasa menja se sa brzinom vetra
i zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika. Na spomenutom delu Atlantika u
50% vremena leti je snaga 10kW/m ili veća, a zimi 95kW/m ili veća.
Dužina obala uz okeane svih pet kontinenata (bez polova)
iznosi oko 100 miliona metara, pa ako se računa s prosečnom srednjom snagom od
10kW/m, dobija se prosečna godišnja snaga od 1TW, odnosno godišnja energija od oko
9.000TWh, što je oko 60% današnje proizvodnje el. energije. Svakako, da će zbog
lakšeg dovođenja energije potrošačima na kopno, biti jednostavnije iskorišćavati
energiju neposredno uz obalu, iako je energija talasa na otvorenom moru mnogo veća.
Iskorišćavanje energije talasa će biti ograničeno zbog geografskih faktora i ekonomskih
ograničenja, u prvom redu izazvanih problemom prenosa tako proizvedene el. energije.
Energija plime i oseke
Plima i oseka su posledica
delovanja Sunca i Meseca na vodu u okeanima. Amplituda plime i oseke zavisi od međusobnog
položaja Sunca, Meseca i Zemlje. Amplituda i frekvencija različite su na pojedinim
obalama. Npr. amplitude plime i oseke na Sredozemnom moru su 10cm, a na Atlantskom, Tihom i
Indijskom okeanu prosečno 6-8m. Na pojedinim
mestima obale u zapadnoj Francuskoj
i
u jugozapadnom delu Velike Britanije
amplituda
dostiže i više od 12m. Na zapadnoevropskoj atlantskoj obali vremenski razmak između
dve plime iznosi 12 sati i 25 minuta, a na obalama Indokine nastaje samo jedna plima
u 24 časa.
Za energetsko iskorišćavanje
plime i oseke potrebno je odabrati pogodno mesto na obali, na kojoj je velika amplituda
plime uz mogućnost izolacije dela morske površine (izgradnjom pregrade) radi stvaranja
akumulacionog bazena. Najjednostavniji način korišćenja postiže se ugradnjom turbina koje rade samo u jednom smeru strujanja
vode. Tada se osim turbine u pregradu ugrađuju i zapornica.
Razlikujemo 4 faze pogona.
U prvoj fazi, za vreme plime bazen se puni, uz otvaranje zapornice, sve dok se ne
postigne maksimalna kota u bazenu koja odgovara maksimumu plime. Tada se zatvore
zapornice. Voda ostaje na maksimalnoj koti, a nivo mora opada. U trećoj fazi stavlja
se turbina u pogon, pa se na taj način potencijalna energija vode akumulisana u
bazenu pretvara u mehaničku, a zatim u električnu energiju, na padu koji je jednak
razlici kote vode u bazenu i morske vode. Propuštanjem vode kroz turbine smanjuje
se kota vode u bazenu, sve dok razlika kota postigne neki minimum uz koji turbina
još može da radi.
Kad je taj minimum postignut,
obustavlja se pogon turbine i prelazi se u četvrtu fazu pogona, za vreme koje je
nivo vode u bazenu konstantan. Kada se kote mora i vode izjednače, otvara se zapornica
i počinje da se puni bazen, što odgovara fazi pogona 1. Za ovakav pogon turbina
radi oko 45% vremena trajanja jedne plime i oseke (4-5h). Ostalo vreme turbina je
van pogona, pa se za to vreme ne proizvodi el. energija.
Da bi se produžilo vreme
pogona, može se postaviti turbina koja radi u oba smera strujanja vode: iz bazena
i u bazen. Postoji varijanta da turbina radi i kao pumpa, bilo za prebacivanje vode
iz bazena u more, bilo iz mora u bazen. Na ovaj način bolje se iskorišćava potencijalna
energija plime i oseke.
Unutrašnja energija mora
Dovođenjem tople vode
sa morske površine u prostor dovoljno niskog pritiska, ona se pretvora u paru. Tom
parom mogu pokreću se parne turbine. U turbini se iskorišćava ta razlika između
temperature na površini i u dubini mora, odnosno između pritisaka koji odgovaraju
tim temperaturama.
Prvo i jedino takvo postrojenje
od 22kW izgrađeno je 1919. godine na Kubi.
Ono je pokazalo tehničku mogućnost iskorišćavanja tog energetskog izvora, ali nije
našlo praktičnu teoretsku primenu zbog velikih investicionih troškova. Investicije
po jedinici snage za takvu elektranu veće su nego za hidroelektrane, a ona se može
graditi samo na obalama u tropskom pojasu, tamo gde je temperatura mora dovoljno
visoka.
Procenjeno je da bi se
u ovakvim postrojenjima moglo proizvesti 600000 TWh električne energije, a to je
oko 40 puta više od današnje svetske proizvodnje energije. Budući da se ta energija
može iskorišćavati samo u malom broju područja (potrebna je dovoljna dubina blizu
obale) i da je potrošnja energije u tropskim i suptropskim područjima mala, ne možemo
očekivati veću upotrebu ovakvog izvora energije.
Preuzeto sa: http://sr.wikipedia.org/wiki/Енергија_мора
Нема коментара:
Постави коментар