science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe kan de oceaan ons schone energie geven?

Kan de oceaan voor schone energie zorgen? Polka Dot-afbeeldingen / Thinkstock

Gezien de toenemende vraag naar energie en de steeds problematischer wordende energiebronnen, de aantrekkingskracht van het gebruik van de oceaan om energie op te wekken is duidelijk:water bedekt meer dan 70 procent van het aardoppervlak, en het gaat niet snel ergens heen.

En, als de wind en de zon, de oceaan - zijn golven, getijden en temperatuurgradaties -- kunnen worden benut om schone elektriciteit op te wekken, zonder uitstoot of bijproducten om te beheren.

Oceaanenergie maakt gebruik van de kracht van interacties tussen oceanen en de wind (golfenergie), de maan (getijdenenergie), en de zon (thermische energie). De technologieën lopen vrij ver achter op wind en zon wat grootschalige opwekking betreft, maar het potentieel is enorm -- en groeit.

Getijdenenergie

getijdenenergie, voor een, levert al stroom aan huizen en bedrijven.

De zwaartekracht van de maan op een draaiende aarde resulteert in getijden - ups en downs in het waterpeil. Deze schommelingen betekenen dat water beweegt, en bewegend water betekent kinetische energie. Er zijn verschillende manieren om deze getijdenenergie om te zetten in elektriciteit, inclusief getijdenhekken, getijde stuwen (zoals dammen) en vrijstaande getijdenturbines. Elk neemt een andere route naar hetzelfde doel:de beweging van de getijden gebruiken om turbines te laten draaien, of elektromechanische generatoren. Naarmate de onderstromen van het getij toenemen, getijdehekken kanaliseren al die beweging door op het hek gemonteerde turbines. Barrages vangen vloedwateren op in configuraties van het damtype, het vrijgeven door turbines wanneer het tij ebt. En getijdenturbines staan ​​op de zeebodem, geplaatst in het pad van de krachtigste getijstromen om de energie in eb en vloed op te vangen.

Golfenergie maakt gebruik van een andere op de oceaan gebaseerde kinetische energie:de beweging van golven aan het oppervlak, gemaakt door wind. Als je ooit aan bodysurfen hebt gedaan, je weet dat er kracht in die golven zit. Om het te benutten, stationaire systemen gebruiken de op-en-neer beweging van golven om een ​​zuiger te bedienen, die op zijn beurt een generator aandrijft. Deze beweging kan ook systemen laten draaien die bovenop de golven rijden, zoals boeien, die door beweging geactiveerde generatoren binnenin hebben. Een ander type golfenergieapparaat bestaat uit een kamer gevuld met lucht. Terwijl golven die kamer vullen, ze dwingen de lucht naar buiten, door een turbine.

Zowel getijden- als golfsystemen vangen kinetische energie op. Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) maakt gebruik van een andere oceaanenergiebron:zonne-energie.

Warmte heeft energie, en er is een enorme hoeveelheid warmte van de zon opgeslagen in het oppervlaktewater van de oceaan. Deze zonne-energie kan worden omgezet in mechanische energie door het draaien van een turbine. Een manier om deze energie vrij te maken is door het te gebruiken om een ​​vloeistof te verdampen, zoals ammoniak, dat een laag kookpunt heeft. Een drukverandering zorgt ervoor dat de damp uitzet, op welk punt het een turbine kan laten draaien. Andere systemen creëren een lagedrukomgeving, zodat de hitte in het water het water daadwerkelijk doet koken, het creëren van stoom die een turbine kan aandrijven.

De belofte van op de oceaan gebaseerde schone energie is enorm:als alleen OTEC op commerciële schaal zou worden ingevoerd, het zou veel meer kunnen leveren dan onze dagelijkse energiebehoefte. Maar dat is een grote "als." Oceaan-energie staat nog in de kinderschoenen.

Maar er wordt getest. De oceanen van de wereld wekken in feite elektriciteit op, en op een dag zouden ze ons al het reine kunnen geven, hernieuwbare energie die we nodig hebben om onze lampen te laten werken, onze warmte, onze verkeerslichten, onze mobiele telefoons, onze iPods en meer.