Prąd z fal

Rozglądając się wokoło, można odnieść wrażenie, że czego jak czego, ale energii na Ziemi nie powinno zabraknąć. A jeżeli tak, dlaczego ciągle słyszymy o  jej niedoborach?

Reklama

Energii na Ziemi jest naprawdę dużo. Problem polega na tym, że jest ona dość rozproszona. Bardzo często nie opłaca się budować infrastruktury energetycznej, bo zyski z jej używania będą niższe niż koszty inwestycji. Pierwszy przykład z brzegu: energia wiatrowa.

Wieje za słabo

Od czasu do czasu wieje tak, że może urwać głowę. W mediach straszą obrazy wyrwanych z korzeniami drzew i pozrywanych dachów. Wiatr może być źródłem niesamowitej ilości energii. Nie tylko wtedy, gdy bardzo wieje, ale także wtedy, gdy ruch powietrza jest ledwo zauważalny. W tym drugim przypadku energia jest jednak rozproszona na duży obszar. I choć przyglądając się dużej, np. zadrzewionej, powierzchni, nie mamy wątpliwości, że cząsteczki powietrza w wietrze są „nośnikiem” energii, nie mamy pomysłu, jak tę energię im odebrać. Oczywiście budujemy wiatraki, ale tylko wtedy, gdy siła wiatru przekracza jakąś wartość. Nie dlatego, że wiatr słabszy nie niesie energii, tylko dlatego, że jest ona – warto to powtórzyć – zbyt rozproszona, a nasze technologie jej pozyskiwania nie są wystarczająco doskonałe. Tak jest praktycznie ze wszystkim. Promienie słońca dochodzą wszędzie, ale budowanie elektrowni słonecznych u nas nie ma wielkiego sensu. Robi się to tylko dlatego, że urzędnicy dopłacają do takich inwestycji. Bez gwarancji, bez dopłat, bez odpowiednich – preferencyjnych – warunków nikt w Polsce, ale również w Niemczech czy krajach skandynawskich, nie budowałby paneli fotowoltaicznych. Dokładnie ta sama sytuacja ma miejsce w przypadku reaktorów atomowych. Pręty paliwowe wymienia się na nowe nie dlatego, że w starych nie ma już materiału rozszczepialnego. Przeciwnie, jest go tam bardzo dużo. Bardziej opłaca się jednak wymienić paliwo na nowe. W wielu instytucjach naukowych na świecie prowadzi się badania i eksperymenty, których celem jest zwiększenie wydajności pozyskiwania energii. Nie chodzi o to, by znajdować nowe źródła (tym zajmują się inne grupy badawcze), tylko by nauczyć się pozyskiwać energię w większej ilości z tych źródeł, które są znane. Dlatego powstają nowego rodzaju materiały i konstrukcje reaktorów, wiatraków czy ogniw słonecznych. Kilka miesięcy temu pisaliśmy w „Gościu” o odkryciu polskiej badaczki Olgi Milinkiewicz, która stworzyła ogniwo perowskitowe. Jest lżejsze, tańsze i bardziej elastyczne niż tradycyjne ogniwa krzemowe, z których dzisiaj korzystamy.

A wszystko po to, by móc pokrywać ogniwami większe powierzchnie np. budynków, by móc pozyskiwać większe ilości energii. Podobną motywację miał inny Polak, prof. Bolesław Kuźniewski z Wydziału Mechanicznego Akademii Morskiej w Szczecinie, który stworzył bardzo wydajne urządzenie do pozyskiwania energii z morskich fal.

Fale mają sens

Z falami jest tak jak z wiatrem. Nikogo nie trzeba przekonywać, że fale na morzu czy oceanie niosą energię. W czasie sztormu widzimy niszczycielską moc takiego żywiołu. Także na co dzień fale kawałek po kawałku wyrywają ląd. Podmywają nabrzeża, gdzie indziej nanoszą warstwy piasku czy mułu. Do tego potrzeba dużej ilości energii. Niestety nie jesteśmy w stanie tej energii pozyskiwać. Na świecie istnieją instalacje zamieniające energię fal morskich na energię prądu, ale tylko tam, gdzie falowanie jest duże, albo tam, gdzie przypływy i odpływy są znaczne. Jedna z największych takich instalacji znajduje się na północy Francji. W Polsce elektrowni morskich tego typu nie ma. Ale być może w przyszłości się pojawią. Na Akademii Morskiej w Szczecinie powstał prototyp urządzenia, które jest w stanie pozyskiwać energię z fal morskich znacznie wydajniej niż dzisiaj funkcjonujące konstrukcje. Urządzenie jest proste i niezawodne. Składa się z prądnicy, pary łopatek i wału napędowego. Falująca woda powoduje, że wał się obraca, napędzając prądnicę. Łopatki są tak ułożone, że w danym momencie pracuje tylko jedna z nich. W efekcie urządzenie działa zarówno, gdy fala nadchodzi, jak i wtedy, gdy woda się cofa, ale – co ciekawe – wał napędowy kręci się cały czas w jednym kierunku. Wszystkie szczegóły budowy urządzenia nie są jeszcze znane, bo konstrukcja jest na etapie patentowania. Co bardzo ważne, urządzenie jest łatwe i tanie w rozbudowie. To wszystko powoduje, że jego sprawność wynosi prawie 20 proc. (czyli 20 proc. niesionej przez falę energii zamieniane jest na prąd elektryczny), podczas gdy najlepsze urządzenia z tych, które dotychczas funkcjonują, nie przekraczają sprawności 12–13 proc. Wyższa sprawność konstrukcji ze Szczecina wynika przede wszystkim z jej prostej konstrukcji. Nie ma w niej żadnych systemów pośrednich (pneumatycznych czy hydraulicznych), które w wielu urządzeniach działają. Teraz naukowcy są na etapie szukania inwestora, który sfinansowałby budowę pełnowymiarowego urządzenia działającego w warunkach naturalnych. Co ciekawe, urządzenie może być stosowane także na rzekach, by pozyskiwać energię z nurtu wody.

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Zobacz

  • adamp_314
    28.05.2015 15:34
    Dodajmy może, że to iż "wieje za słabo" nie było by jeszcze szczególnym problemem gdyby wiatr przez cały czas był słaby. Jednak nigdzie tak nie jest i dlatego trzeba budować elektrownie, które nie rozlecą się gdy przyjdzie solidny podmuch. A taka elektrownia nie zwróci się w miejscu, gdzie solidnie dmucha tylko przez jeden dzień w roku.
Dodaj komentarz
Gość
    Nick (wymagany lub )

    Autopromocja

    Reklama

    Reklama

    Reklama