Nags Head, North Carolina, beweert enkele van de beste surfmogelijkheden - en de beste golven - aan de oostkust van de Verenigde Staten te hebben. Maar hun krachtige golven zijn niet alleen voor surfplanken. Sommige van de nieuwste technologieën voor hernieuwbare energie kunnen deze oceaankrachten gebruiken om schone energie op te wekken.

Oceaanenergie kan veel meer voordelen bieden dan alleen schonere lucht - kustgemeenschappen, waar ongeveer 40% van de Amerikanen woont, betalen vaak meer voor minder betrouwbare energie en zijn bijzonder kwetsbaar voor de gevolgen van klimaatverandering, zoals stijgende zeespiegels en steeds gewelddadiger stormen en orkanen . Veel steden en dorpen, waaronder Nags Head, staan ​​te popelen om hun natuurlijke hulpbronnen aan te wenden om meer betaalbare, betrouwbaardere energiesystemen te bouwen en hun energie op peil te houden. En hoewel Nags Head misschien experts op het gebied van mariene energie heeft die verderop in de straat wonen, hebben de meeste gemeenschappen dat niet.

Wat ze wel hebben is een computer.

Met gratis, openbaar beschikbare tools, zoals de National Renewable Energy Laboratory (NREL) Renewable Energy Atlas en Marine Energy Atlas, heeft iedereen waar ook ter wereld toegang tot de gegevens die ze nodig hebben om hun toekomst met schone energie te plannen. Nieuwe functies in de Marine Energy Atlas maken het nu nog gemakkelijker voor gemeenschappen om te beslissen hoe en waar ze mariene energie in hun energiemix willen opnemen en voor ontwikkelaars van mariene energie om te leren hoeveel elektriciteit hun apparaat zou kunnen produceren op verschillende Amerikaanse locaties.

"Het is een analytisch hulpmiddel", zegt Katie Peterson, projectmanager bij NREL, sprekend over de Marine Energy Atlas, "maar het stelt mensen - de lokale bevolking - ook in staat om geïnformeerd te worden over wat er mogelijk is voor hun gemeenschappen. Het democratiseert mariene energie op een visuele manier manier. Ik vond het geweldig zodra ik erover hoorde."

De Verenigde Staten beschikken over voldoende mariene energiebronnen - energie die vervat zit in oceaan- of riviergolven, getijden en stromingen - om te voorzien in bijna 60% van de jaarlijkse elektriciteitsbehoefte van de Verenigde Staten. Een deel van die kracht kan niet praktisch worden benut. Maar om een ​​toekomst van 100% schone energie op te bouwen, heeft de wereld alle hernieuwbare energie nodig die ze kan krijgen. Mariene energie kan ook een bijzonder belangrijke energiebron zijn voor kustgemeenschappen die vaak afhankelijk zijn van dure transporten van fossiele brandstoffen.

Maar omdat mariene energie nog relatief jong is, waren solide gegevens moeilijk toegankelijk.

"We streven ernaar om de Marine Energy Atlas zo kleurrijk, mooi en informatief te maken als de tools die de National Aeronautics and Space Administration kan uitbrengen, wat een uitdaging voor zichzelf is", zegt Aidan Bharath, een onderzoeksingenieur bij NREL, die helpt het gereedschap verbeteren. "We democratiseren de gegevens, zodat ze voor iedereen gemakkelijk te gebruiken zijn; tegelijkertijd geven we de maritieme energie-industrie wat ze nodig hebben om hun technologieën vooruit te helpen."

"Ik heb geen tool gezien die direct vergelijkbaar is," zei Bharath.

Ondersteund door het Water Power Technologies Office van het Amerikaanse Department of Energy en gebouwd met hulp van onderzoekers van het Pacific Northwest National Laboratory en Sandia National Laboratories, is de onlangs bijgewerkte Marine Energy Atlas, zoals Bharath hoopte, zowel mooi als informatief. Gebruikers kunnen inzoomen op de oost- en westkust van de Verenigde Staten, Hawaï of Alaska om te zien hoe hoog de golven worden of hoe snel de stroming in die wateren beweegt. Dichtbij de kust biedt de atlas om de 200 meter een gegevenspunt (ongeveer de lengte van twee voetbalvelden); zo'n hoge ruimtelijke resolutie is uniek voor de Marine Energy Atlas en een zegen voor ontwikkelaars van mariene energie die op zoek zijn naar een plek om hun apparaat te installeren.

"Om toekomstige golven te voorspellen, moeten we historische golven, wind en weer begrijpen", zei Bharath. Hoe meer gegevens, hoe beter. Daarom heeft het team zojuist meer historische (of historische) gegevens toegevoegd, zodat onderzoekers modellen kunnen maken om toekomstige klimaatscenario's nauwkeuriger te voorspellen. Vanaf dit jaar hebben gebruikers toegang tot datapunten die om de drie uur zijn verzameld tijdens de afgelopen 42 jaar aan golven.

"Door deze schattingen achteraf te gebruiken, kun je de trend zien van hoe hoog de golfhoogte mogelijk zou kunnen zijn, zodat je het golfvermogen en de golfenergie die je kunt verzamelen nauwkeurig kunt schatten," zei Peterson. Tegen het einde van 2022 zal de atlas ook nog meer gegevens opnemen van de wereldwijde kaarttool van het internationale Ocean Energy Systems. "We zullen enorm veel nieuwe datasets krijgen," zei Peterson.

Meer gegevens betekent nauwkeurigere schattingen voor ontwikkelaars en onderzoekers van mariene energie. Maar gebruikers kunnen niet zomaar op een laptop springen en al die gegevens snel verwerken om het antwoord te krijgen dat ze nodig hebben. Dus bouwde Bharath een tool die die verwerking voor hen kan doen - in slechts een paar minuten. Met de nieuwe Capacity Factor Tool kunnen gebruikers informatie op hun golfenergieapparaat uploaden om in te schatten hoeveel elektriciteit het zou kunnen produceren in bijvoorbeeld de wateren van Nags Head.

"Met de Capacity Factor Tool," zei Bharath, "hopen we deze berekeningen gemakkelijker te maken, om als eerste opstap te dienen voor iemand om te zien hoe goed hun apparaat zal presteren en haalbare plekken voor implementatie te vinden."

Bharath en het Marine Energy Atlas-team verwelkomen feedback van gebruikers over deze nieuwe tool. Ze bereiden zich ook voor om nog meer functies toe te voegen. Binnenkort kunnen gebruikers bijvoorbeeld hun gegevensselecties opslaan, zodat ze, wanneer ze terugkeren naar de atlas, kunnen verdergaan waar ze gebleven waren. Het team voegt ook gegevens toe over nieuwe regio's, zoals de Golf van Mexico en de Amerikaanse gebieden in de Stille Oceaan. Uiteindelijk, zei Peterson, hopen ze informatie toe te voegen over regelgeving en beleid voor mariene energie, mariene ecologie en oceanografie om ontwikkelaars te helpen de optimale locatie te vinden voor hun mariene energieprojecten.

Tegenwoordig zijn de belangrijkste gebruikers van de Marine Energy Atlas ontwikkelaars van mariene energie die hun apparaten willen commercialiseren. Maar de tool kan gemeenschappen zoals Nags Head ook in staat stellen om in kaart te brengen hoe en waar energie uit golven, getijden, stromingen, winden en zonnestralen kan worden gemengd om de beste strategie voor hernieuwbare energie te ontwikkelen om hun burgers van dienst te zijn.

"Door de gegevens te democratiseren, heeft iedereen toegang tot dezelfde informatie als ingenieurs en regelgevers van mariene energie-apparaten", zei Peterson. "Op die manier zit iedereen aan tafel. Iedereen kan de macht hebben om zijn energietoekomst te veranderen." + Verder verkennen

Oceaanenergie? Stroom van de rivier? Daar is een toolkit voor