Неисчерпаемая энергия океанов

В альтернативной энергетике есть сектор с чрезвычайно высоким потенциалом, но крайне трудно поддающийся освоению, это энергия океана. На планете нет более энергоёмкого объекта, чем океан, причём запасы этого универсального ресурса оценены очень приблизительно. Если приливная энергия в сотни раз превышает ветровую, то энергопотенциал морских волн, в тысячу раз больше чем мощность приливов.

Очень предсказуемый источник чистой энергии

Приливные течения вызываются гравитационными силами Солнца и Луны и ускоряются вблизи сужений, таких как острова или заливы. Поскольку на производство приливной энергии влияют не погодные условия, а только хорошо известные циклы Луны, Солнца и Земли, его можно предсказать на тысячи лет вперед.

Как это работает?

Приливные турбины используют подводные течения воды для производства чистой возобновляемой энергии. Направление потока меняется два раза в сутки, и обычно для съёма потенциала применяют гидротурбины с хитрой системой поворота лопастей.

Приливной генератор работает аналогично ветряной турбине, но в принципиально иной среде. Поскольку вода в 830 раза плотнее воздуха, приливные устройства улавливают больше энергии, чем их ветряные аналоги, и могут использовать лопасти меньшего размера.

Приливные турбины могут быть прикреплены к морскому дну или плавать ближе к поверхности с помощью причалов, прикрепленных к грунту.

Готов к взлету

Сектор приливных течений в настоящее время набирает обороты. Экспериментальные электростанции работающие с приливными течениями, в настоящее время монтируются по всей Европе.

В 2016 году проекты MeyGen и Shetland Tidal Array стали первыми в мире действующими приливными электростанциями. В 2018 году самая мощная в мире установка для получения энергии приливов, турбина SR2000 компании Orbital Marine Power, побила предыдущие рекорды подачи мощности в сеть. Эти разработки создают основу для более активной деятельности в ближайшие годы, которая позволит приливным течениям достичь коммерческого масштаба и снизить первоначальные затраты.

Постоянная возобновляемая энергия

Преобразование тепловой энергии океана (OTEC) может быть технологией, меняющей правила игры в тропических регионах. Особую актуальность этот факт имеет по отношению к заморским территориям ЕС, где стоимость энергии особенно высока. При правильной окружающей среде OTEC может вырабатывать энергию круглосуточно и без выходных.

OTEC предоставляет значительные возможности: исследование французского правительства оценивает глобальный потенциал в 150 ГВт, а оценка EIA еще более амбициозна. Сегодня европейские разработчики технологии OTEC, имеют серьёзную платформу для захвата значительной доли этого рынка.

Как это работает?

Оборудование OTEC черпает энергию из разницы между температурами холодной и теплой воды. Установки OTEC используют глубокую холодную морскую воду и более теплую поверхностную морскую воду для обеспечения стабильного энергоснабжения. Технологии демонстрируют хорошие результаты при разнице температур от 20° C или выше.

Прототипы OTEC часто бывают наземными, но в стадии разработки находятся и плавающие установки, которые могут перемещаться с места на место.

Прогресс на сегодняшний день

Французская военно-морская группа установила наземный прототип OTEC на заморской территории Франции, о. Реюньон. Установки также работают на Гавайях (США) и в Японии.

В 2014 году в рамках программы Европейской комиссии NER300 проекту Nemo было выделено 73 млн. евро по разработке прототипа плавучего шельфа на Мартинике. Проект мощностью 10 МВт планируется завершить к 2020 году и обеспечит электричеством 35 000 домохозяйств.

Постоянный запас альтернативной энергии

Осмотическая энергия образуется при слиянии двух жидкостей с разным уровнем солености. Пока реки впадают в моря и океаны – это альтернативный источник энергии, доступный 24 часа в сутки.

На сегодняшний день самой передовой технологией градиента солености является обратный электродиализ (RED). С RED энергия может быть получена из разницы в концентрации соли в морской и пресной воде. RED использует стопки чередующихся анионных и катионообменных мембран для выработки электроэнергии.

Прогресс на сегодняшний день

Потенциал мощности градиента солености значителен. Энергия, выделяемая из 1 м³ пресной воды, сравнима с энергией, выделяемой при падении того же кубометра воды, с высоты 260 м. Доступность и предсказуемость энергии градиента солености очень высока, что делает ее надежным источником энергии базовой нагрузки.

Пилотная установка, работающая на мембранах FUJIFILM, в настоящее время испытывается в Афслуитдейке (Голландия). Здесь морская вода Северного моря встречается с пресной водой Эйсселмера. Дальнейшие разработки для улучшения характеристик мембраны и экономической эффективности продолжаются.