Inno/Tech

Megzabolázott hullámok

a hullám ereje

Gyönyörűek és vadak. Megszelidítésük energiát termelhetne… ha hagynák magukat. Nehézségekről és lehetőségekről szól a National Geographic egyik cikke.

A Nemzetközi Világenergiatanács nemrégiben kiadott jelentése szerint a világ áramtermelésének akár 15 %-át is nyerhetnénk a hullámok erejéből, ha az ehhez szükséges technológiák széles körben elterjednének. Ha a tanács elképzelései megvalósulnának, az azt jelentené, hogy kétszerannyi elektromos áramot nyerhetnénk a hullámokból, mint amennyit jelenleg az atomerőművek produkálnak világszerte. Nem tűnik elhanyagolható adatnak, még akkor sem, ha jelenleg még csak néhány hullámerőmű működik a világon.

Nehézségek: só és vihar

A hullámok befogására igen sokféle elképzelés született, – olvasható a Spiegel Online összeállításában –, ám ezeknek csak töredéke jutott el abba a fázisba, hogy a szabadalmi hivatalok érdemben foglalkozzanak velük, mivel több száz elképzelés a gyakorlatban megvalósíthatatlannak bizonyult.

A legfőbb problémát a hullámok esetében az jelenti, hogy a szerkezeteknek roppant ellenállónak kell lennie, ugyanakkor csendesebb időszakokban, kisebb hullámok idején is energiát kell termelniük. Bár hatalmas viharok idején nem lenne gond a természet erejével, ám ilyenkor a tengerre vagy tengerpartra telepített szerkezetek hatalmas igénybevételnek vannak kitéve.

Általában a szerkezetek súlyával illetve a drágább, ám tartósabb (a tengerek sós vizének is hosszú ideig ellenálló) anyagok felhasználásával próbálják tartóssá tenni a különféle gépezeteket, ám a magas építési és karbantartási költségek miatt egyelőre korántsem olyan hatékonyak a hullámerőművek, mint lehetnének.

Csendesebb időszakokra ráadásul a kis hullámok átalakításához érzékeny szerkezetekre is szükség van, amelyek viszont éppen a tomboló viharok időszakában igencsak sérülékenyek lehetnek. Pedig a hullámok ereje tényleg lenyűgöző: egyes számítások szerint egy 8 méteres hullám, amely 12 másodperces periódusonként érkezik, hozzávetőleg 300 kW teljesítményt is képes leadni hullámméterenként.

Furcsa szerkezetek

PelamisA hullámok befogására képes szerkezetek persze ennek az energiamennyiségnek csak egy részét tudják valójában hasznosítani. A Skócia nyugati partjainál működő úttörőprojekt, a Pelamis például kb. 700 skót háztartás áramellátását képes fedezni annak a technikának köszönhetően, amelyet nemrégiben egyébként egy portugál befektető is megvett, és amelynek segítségével Portugália partjainál nemsokára felépül az első hullámerőmű-park.

A Pelamis lényege, hogy a hullámokra merőlegesen elhelyezett hosszú csőszerkezet, amely úszik a vízen, a hullámoknak köszönhetően függőleges illetve elliptikus mozgást végez. A szerkezet mozgása leginkább egy kígyó mozgására hasonlít, és az egyes csuklópontokon kialakított hidraulikus szerkezetek segítségével alakítható hasznos energiává a hullámok mozgása.

LIMPET Szintén Skócia partjainál található egy másik ötletes szerkezet, amely a hullámok mozgását próbálja hasznosítható energiává alakítani. A Limpet (Land Installed Marine Powered Energy Transformer) működési elvének lényege, hogy a partra épített, és alulról nyitott kamrába érkeznek a tenger felől a hullámok. Az épület tetején egy viszonylag szűk nyíláson hullám erőműkeresztül a kamrában összesűrűsödő levegő kiáramlik, amely aztán turbinákat képes meghajtani. A hullám visszahúzódásakor a víz a kamrába szívja a levegőt, így az ismét hasznosítható lesz – igaz ehhez különleges turbinákra, úgynevezett Wells-turbinákra is szükség van, amelyek a levegő váltakozó irányú mozgását is képesek átalakítani.

Egy harmadik megoldás pedig egy emelkedő rámpára futtatja ki a hullámokat, amelyek aztán egy gyűjtőmedencében kötnek ki, hogy a medence alján visszaáramló víz szintén turbinákat hajthasson meg.

A szkeptikusok

Utóbbi két megoldásnak, amelyek a partokon fogják meg a hullámenergiát, több előnye is van: egyrészt nem kell a nyílt vízen a viharoknak is ellenálló, költséges hullámfogókat kiépíteni, másrészt egyáltalán nem zavarja a hajóforgalmat, sem a vizek élővilágát. Ráadásul ezek akár a kikötők rakpartfalaiba is telepíthetőek, így felépítésük is jóval olcsóbb. A német Spiegel-nek nyilatkozó szakértő szerint azonban a partokra épített hullámerőművek sokkal kevésbé hatékonyak, mint a nyílt vizekre telepített úszó szerkezetek. „A nyílt vizeken körülbelül ötször nagyobb ereje van a hullámoknak, mint a partok közelében” – nyilatkozta a dán Erik Friis-Madsen a német lapnak.

Ugyancsak szkeptikus hangvételt ütött meg még a nyolcvanas évek elején az a jelentés, amely a brit kormány megbízásából készült a hullámenergia felhasználásának lehetőségeiről. A mérések és kísérletek akkor azt mutatták, hogy az előzetes várakozásoknak egyáltalán nem feleltek meg a kísérletek, így tulajdonképpen le is tett az olajválságból kiutat kereső kormány a projektről. Környezetvédők persze már akkor is felhívták a figyelmet arra, hogy a parlamenti bizottságban, amely az eredményeket kiértékelte ugyancsak túlsúlyban voltak az atomenergia-lobbi és a fosszilis energiaforrások mellett kardoskodó csoportok tagjai.

(Forrás: National Geographic, Szerző: Pálinkás Károly)

A szerzőről

szomkat

Leave a Comment