Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan kan havet give os ren energi?

Kan havet levere ren energi? Polka Dot Images/Thinkstock

I lyset af stigende energibehov og stadig mere problematiske energikilder, appellen til at bruge havet til at generere strøm er indlysende:Vand dækker mere end 70 procent af jordens overflade, og det går ikke nogen steder snart.

Og, som vinden og solen, havet - dets bølger, tidevand og temperaturgraderinger -kan udnyttes til at generere ren elektricitet, uden emissioner eller biprodukter at styre.

Havenergi udnytter kraften i interaktioner mellem oceaner og vinden (bølgeenergi), månen (tidevandsenergi), og solen (termisk energi). Teknologierne ligger temmelig langt bag vind og sol, hvad angår storstilet produktion, men potentialet er stort - og vokser.

Tidal Engery

Tidevandsenergi, For en, driver allerede hjem og virksomheder.

Månens tyngdekraft på en roterende jord resulterer i tidevand - op- og nedture i vandstanden. Disse udsving betyder, at vand bevæger sig, og bevægeligt vand betyder kinetisk energi. Der er flere måder at gøre denne tidevandsenergi til elektricitet, herunder tidevandshegn, tidevandsbarrager (som dæmninger) og fritstående tidevandsturbiner. Hver tager en anden rute til den samme ende:ved hjælp af tidevandets bevægelse til at dreje turbiner, eller elektromekaniske generatorer. Efterhånden som tidevandsunderstrømmene tager til, tidevandshegn kanaliserer al den bevægelse gennem hegnsmonterede møller. Barrages fælder højvande i konfigurationer af dæmningstype, frigive det gennem møller, når tidevandet ebber. Og tidevandsmøller sidder på havbunden, placeret på stien til de mest kraftfulde tidevandsstrømme for at fange energien i ebbe og strøm.

Bølgeenergi udnytter en anden havbaseret kinetisk energi:Bølgernes bevægelse på overfladen, skabt af vinden. Hvis du nogensinde har været body surfing, du ved, at der er strøm i disse bølger. For at udnytte det, stationære systemer bruger op og ned bevægelse af bølger til at betjene et stempel, som igen driver en generator. Denne bevægelse kan også køre systemer, der kører oven på bølgerne som bøjer, som har bevægelsesaktiverede generatorer indeni. En anden type bølgeenergianordning består af et kammer fyldt med luft. Når bølger fylder det kammer, de tvinger luften ud, gennem en turbine.

Både tidevands- og bølgesystemer fanger kinetisk energi. Ocean termisk energi konvertering (OTEC) udnytter en anden hav energikilde:solenergi.

Varme har energi, og der er en enorm mængde varme fra solen lagret i havets overfladevand. Denne solenergi kan omdannes til mekanisk energi ved at dreje en turbine. En måde at frigive denne energi på er ved at bruge den til at fordampe en væske, som ammoniak, der har et lavt kogepunkt. En trykændring får dampen til at ekspandere, på hvilket tidspunkt den kan dreje en turbine. Andre systemer skaber et lavtryksmiljø, så varmen i vandet faktisk får det til at koge, skabe damp, der kan drive en turbine.

Løftet om havbaseret ren energi er enormt:Hvis OTEC alene blev indført i kommerciel skala, det kunne levere langt mere end vores daglige energibehov. Men det er et stort "hvis". Hav-energi er stadig i sin vorden.

Men test er i gang. Verdenshavene producerer faktisk elektricitet, og de kunne en dag give os alt det rene, vedvarende strøm, vi har brug for til at køre vores lamper, vores varme, vores lyskryds, vores mobiltelefoner, vores iPods og mere.