¬ŅC√≥mo se usa la energ√≠a de las olas para generar electricidad?

¬ŅC√≥mo se usa la energ√≠a de las olas para generar electricidad?

La mayor parte de la electricidad que alimenta el mundo industrial proviene de generadores de inducci√≥n. el primero se puso en l√≠nea en 1896 y fue impulsado por la cascada de agua que cae en las cataratas del Ni√°gara. Sin embargo, la mayor√≠a de los generadores de inducci√≥n modernos son impulsados ‚Äč‚Äčpor vapor, y los combustibles de elecci√≥n para calentar el agua han sido durante mucho tiempo la bobina, el petr√≥leo y el gas natural, llamados combustibles f√≥siles.

a partir de 2011, los combustibles f√≥siles suministraron el 82 por ciento de la electricidad del mundo, pero la evidencia contin√ļa aumentando los efectos devastadores que los derivados de la combusti√≥n tienen sobre el medio ambiente. a partir de octubre de 2018, los cient√≠ficos advirtieron que el calentamiento global, para el cual la combusti√≥n de combustibles f√≥siles es un contribuyente principal, se acercaba r√°pidamente a un punto de inflexi√≥n irreversible. El resultado de tales advertencias es un cambio de los combustibles f√≥siles hacia fuentes de energ√≠a renovables, como paneles fotovoltaicos, energ√≠a geot√©rmica y turbinas e√≥licas.

La energ√≠a de las olas es una de las opciones en la tabla. Los oc√©anos representan un vasto reservorio de energ√≠a sin explotar. Seg√ļn el instituto de investigaci√≥n de energ√≠a el√©ctrica, la energ√≠a de las olas potenciales alrededor de los Estados Unidos costeros, incluida Alaska, es de aproximadamente 2,640 teravatios-hora / a√Īo. eso es suficiente energ√≠a para alimentar a 2,5 millones de hogares durante un a√Īo entero. Otra forma de verlo es que una sola onda tiene suficiente energ√≠a para impulsar un autom√≥vil el√©ctrico por cientos de millas.

Existen cuatro tecnolog√≠as principales para aprovechar la energ√≠a de las olas. Algunos trabajan cerca de la costa, algunos en alta mar y otros en las profundidades del mar. Los convertidores de energ√≠a de las olas (wecs) est√°n dise√Īados para permanecer en la superficie del agua, pero difieren en las orientaciones de los colectores al movimiento de las olas y en los m√©todos utilizados para generar electricidad. Los cuatro tipos de generadores de electricidad de onda son absorbedores de puntos, terminadores, dispositivos de rebosamiento y atenuadores.

¬ŅDe d√≥nde viene la energ√≠a de las olas?

Lo creas o no, la energ√≠a de las olas es otra forma de energ√≠a solar. El sol calienta diferentes partes del globo en diferentes grados, y las diferencias de temperatura resultantes crean los vientos que interact√ļan con el agua del oc√©ano para crear olas. La radiaci√≥n solar tambi√©n crea diferencias de temperatura en el agua en s√≠, y estas conducen a las corrientes submarinas. Puede ser posible aprovechar la energ√≠a de estas corrientes en el futuro, pero por ahora, la mayor parte de la atenci√≥n de la industria de la energ√≠a se ha centrado en las ondas superficiales.

Estrategias de conversión de energía de las olas.

En una represa hidroel√©ctrica, la energ√≠a de la ca√≠da de agua hace girar directamente las turbinas que generan electricidad de CA. este principio se usa casi inalterado en algunas formas de generaci√≥n de olas, pero en otras, la energ√≠a del agua que sube y baja tiene que pasar a trav√©s de otro medio antes de que pueda hacer el trabajo de hacer girar la turbina. este medio es a menudo el aire. El aire est√° sellado en una c√°mara, y el movimiento de las olas lo comprime. El aire comprimido es forzado a trav√©s de una peque√Īa abertura, creando un chorro de aire que puede hacer el trabajo necesario. En algunas tecnolog√≠as, la energ√≠a de las ondas se transfiere a la energ√≠a mec√°nica mediante pistones hidr√°ulicos. Los pistones a su vez accionan las turbinas que generan electricidad.

La energ√≠a de las olas todav√≠a se encuentra en gran medida en la fase experimental, y se han patentado cientos de dise√Īos diferentes, aunque en realidad solo una fracci√≥n de estos se han desarrollado. Una que suministr√≥ energ√≠a comercial oper√≥ frente a las costas de Portugal en 2008 y 2009, y el gobierno escoc√©s est√° considerando el desarrollo de un gran proyecto en el agua agitada del mar del norte. Se planea un proyecto similar en la costa de Australia. Actualmente existen cuatro tipos principales de generadores de onda:

Los absorbentes de 1 punto se asemejan a las boyas

un punto de absorción es principalmente un dispositivo de aguas profundas. permanece anclado en su lugar y se balancea hacia arriba y hacia abajo sobre las olas que pasan. consiste en un cilindro central que flota libremente dentro de una carcasa y, a medida que pasa la ola, el cilindro y la carcasa se mueven uno respecto al otro. el movimiento impulsa un dispositivo de inducción electromagnética o un pistón hidráulico, que crea la energía necesaria para impulsar una turbina. Debido a que estos dispositivos absorben energía, pueden afectar las características de las olas que llegan a la costa. Esta es una de las razones por las que se utilizan en ubicaciones muy alejadas de la costa.

una columna de agua oscilante (owc) es un tipo particular de absorbedor puntual. también parece una boya, pero en lugar de un cilindro interno flotante, tiene una columna de agua que sube y baja con las olas. El movimiento del agua empuja el aire comprimido a través de una abertura para impulsar un pistón.

2 - terminadores generan electricidad de onda a partir de aire comprimido

Los terminadores se pueden ubicar en la costa o cerca de la costa. son b√°sicamente tubos largos y, cuando se despliegan en alta mar, capturan el agua a trav√©s de las aberturas de los puertos del subsuelo. los tubos est√°n anclados para extenderse en la direcci√≥n del movimiento de las olas, y el ascenso y la ca√≠da de la superficie del oc√©ano empuja una columna de aire capturado a trav√©s de una peque√Īa abertura para impulsar una turbina. cuando se ubican en la costa, las olas que se estrellan en la playa conducen el proceso, por lo que las aberturas se ubican en los extremos de los tubos. Cada terminador puede generar energ√≠a en un rango de 500 kilovatios a 2 megavatios, dependiendo de las condiciones de onda. Eso es suficiente poder para un vecindario entero.

3 - los atenuadores son convertidores de energía de onda multisegmentados

Al igual que los terminadores, los atenuadores son tubos largos que se despliegan perpendiculares al movimiento de la onda. se anclan en un extremo y se construyen en segmentos que se mueven entre s√≠ a medida que pasa la onda. el movimiento impulsa un pist√≥n hidr√°ulico o alg√ļn otro dispositivo mec√°nico ubicado en cada segmento, y la energ√≠a impulsa una turbina, que a su vez produce electricidad.

4 - los dispositivos de superposición son como mini represas hidroeléctricas

los dispositivos que sobresalen son largos y se extienden perpendiculares a la dirección del movimiento de las olas. forman una barrera, muy parecida a un dique o dique, que recoge el agua. el nivel del agua aumenta con cada ola que pasa, y cuando vuelve a caer, impulsa las turbinas que generan electricidad. la acción general es aproximadamente la misma que la empleada en las represas hidroeléctricas. Las turbinas y los equipos de transmisión a menudo están alojados en plataformas marinas. Los dispositivos de topografía también pueden construirse en tierra para capturar la energía de las olas que chocan contra la playa.

Problemas con la generación de energía de las olas.

A pesar de la promesa obvia de la energ√≠a de las olas, el desarrollo est√° muy por detr√°s de la energ√≠a solar y e√≥lica. Las instalaciones comerciales a gran escala son todav√≠a una cosa del futuro. Algunos expertos en energ√≠a comparan el estado de la energ√≠a de las olas con el de la electricidad solar y e√≥lica hace 30 a√Īos. parte de la raz√≥n de esto es inherente a la naturaleza de las olas del oc√©ano. Son irregulares e impredecibles. la altura de las olas y su per√≠odo, que es el espacio entre ellas, puede variar de un d√≠a a otro o incluso de una hora a otra.

Otro problema es la transmisi√≥n de potencia. La energ√≠a de las olas no puede servir para ning√ļn prop√≥sito hasta que se transmita a la costa. la mayor√≠a de los wecs incorporan transformadores para aumentar el voltaje para una transmisi√≥n m√°s eficiente a lo largo de las l√≠neas el√©ctricas submarinas. estas l√≠neas de energ√≠a generalmente descansan sobre el fondo marino, y su instalaci√≥n aumenta significativamente el costo de una estaci√≥n de generaci√≥n de energ√≠a de las olas, especialmente cuando la estaci√≥n est√° ubicada lejos de la costa. Adem√°s, existe una cierta cantidad de p√©rdida de potencia asociada con cualquier transferencia de energ√≠a el√©ctrica.



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