انرژی امواج (به انگلیسی: Wave power) در دریا و اقیانوسها بر اثر وزش باد روی سطح آب، موج تولید میشود.انرژی مکانیکی باد که در اثر جذب نابرابر گرمای پرتوهای فروسرخ و نور مریی خورشید به وجود می آید، به شکل انرژی پتانسیل گرانشی در آب دریا ذخیره شده که پس از مدت کوتاهی آب دریا آن را به شکل انرژی جنبشی (موج)پس میدهد. کل انرژی موجِ توزیع شده در زمین در حدود ۲۵۰۰ گیگاوات تخمین زده میشود که در حدود توزیع کلی انرژی جزر و مد است. انرژی امواج منبع تجدیدپذیر است (انرژی برگشتپذیر) و معمولاً نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است.
انرژیی که از امواج استخراج میشود دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر میشود. انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پائین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید یه فرکانس ۶۰ هرتز تبدیل شود و همچنین انرژی که از امواج استخراج میشود دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر میشود. انرژی امواج عمدتاً ناشی از تأثیر باد روی سطح دریا است و باد، خود حالت خاصی از انرژی خورشیدی است که به عنوان منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر میتواند نقش مهمی در تأمین نیازهای روزافزون انرژی جهان ایفا نماید.
مزایای انرژی امواج
انرژی امواج دریا از نوع انرژی تجدیدپذیر است. چنین منابعی نیازی به میلیونها سال زمان برای به وجود آمدن ندارند و بی پایان میباشند. تولید انرژی به این روش آلودگی در برندارد. این نیروگاهها در طول زمستان میتوانند بیشترین میزان انرژی را تولید کنند و خوشبختانه در چنین زمانهایی به انرژی بیشتری نیازمند هستیم. مولدهای کوچک موجی میتوانند در نواحی دور دست که انتقال برق مقرون به صرفه نیست، به کار روند.
از آنجایی که آب حدود ۸۰۰ برابر چگالتر از هواست، تراکم انرژی موج بیش از انرژی باد و انرژی خورشیدی است و مقدار انرژی موجود برای برداشت را افزایش میدهد. امواج قابل پیشبینی هستند و از اینرو پیشبینی آن برای عرضه و تقاضا آسانتر است.
معایب انرژی امواج
توان تولید شده در نیروگاههای موج ثابت نبوده و بستگی به شرایط موج دریا دارد. هزینه ساخت ژنراتورهای موج زیاد و ساخت آنها دشوار است.کابل زیردریایی که به وسیله آن مولدهای موج به هم متصل میشوند برای قایقها و کشتیها مشکلآفرین میباشد. در ضمن انتقال برق از طریق کابل نیز خطرناک است. زیرا ممکن است کابل لخت شده و جریان برق وارد آب شود و موجودات دریایی را به خطر اندازد. در ضمن این نیروگاهها باید طوری ساخته شوند که در شرایط بد و طوفانی صدمه نبیند.
روشهای استفاده از انرژی امواج
برای استفاده از انرژی امواج از سه طرح از انرژی آن بهرهبرداری میشود:
استفاده از استوانههای شناور
استوانهها را طوری میسازند که بیشترین وزن آنها در ته باشد و در قسمت پائین یک دریچه دارند. وقتی امواج میآید فشار آب دریچه بسته میشود و هوای متوسط دریچه (۱) تخلیه میشود، دریچه (۳) نیز بستهاست و هوا از طریق دریچه (۴) خارج شده و موجب چرخش پرهها میگردد. وقتی موج پایین میرود، یک حالت مکش ایجاد میشود؛ لذا دریچه (۱و۲) بسته شده دریچه (۳و۴) باز میشود و هوا ضمن ورود به استوانه موجب چرخش پرهها میگردد. چرخش پرهها باعث چرخش توربین ها و ژنراتورها برای تولید الکتریسته استفاده میشود.
استفاده از بادامکهای شناور
وقتی موج میآید بادامکها را میچرخاند و این حرکت چرخشی را به ژنراتور وصل میکنند. در واقع تعداد زیادی از این بادامکها را توسط میلهای بهم وصل میکنند و مجموعه را در نزدیکی ساحل روی امواج میگذارند، این سیستمها برای امواج سنگین کاربرد دارد.
استفاده از جزایر طبلک
سیستم طبلکی چیزی شبیه تیوپ اتومبیل است که دیوارههای آن قابل ارتجاع میباشد. قسمتهای داخلی تقسیمبندی، توربین جاگذاری کردهاند. این سیستم را به صورت شناور روی آب میاندازند و موج به آنها ضربه وارد میکند. این ضربه به بدنه تیوپ وارد میشود و موجب فرورفتگی آن میشود. فرورفتگی باعث فشرده شدن هوای داخل آن شده در نتیجه هوای فشرده از یک محفظه وارد محفظه دیگر میشود و باعث چرخش توربینها میشود.
مبدلهای انرژی امواج
- جسم متحرک: این روش از انرژی امواج برای حرکت دادن یک جسم و تبدیل حرکت آن به انرژی الکتریکی بهره میبرد.
- ستون نوسانگر آب: ستونی از آب در یک لوله بدون کف یا جعبه شناور روی سطح دریا بالا و پائین میرود و این حرکت تولید جریانی از هوا با سرعت زیاد میکند که میتواند توربین را به حرکت درآورد.
- سطح فشرده شونده: از تغییرات فشار آب برای ایجاد هوای فشرده درون یک سیستم مستغرق استفاده میکند. این فشار میتواند تبدیل به جریانی از هوا یا آب شود و به انرژی الکتریکی تبدیل شود.
- دستگاه سرریزکننده موج: در این روش ارتفاع موج با کم کردن عمق آب افزایش پیدا کرده و آب تا ارتفاع بیشتری به بالا پمپ میشود.
- دستگاههای متمرکزکننده موج: تراز متوسط آب دریا را در نقاط مشخص به روش سازههای قیفی شکل و به تله انداختن امواج بلند افزایش میدهند.
دستگاههای مورد استفاده از نظر محل قرارگیری
- دستگاههای ساحلی
- دستگاههای نزدیک ساحل
- دستگاههای دور از ساح
منبع: ویکی پدیا