Oceaangolven oefenen enorme hoeveelheden kracht uit - kracht die kan worden gebruikt als een hernieuwbare hulpbron die bekend staat als golfenergie of getijdenenergie. De Verenigde Staten hebben het potentieel om 2,64 biljoen kilowattuur oceaanenergie op te wekken - of meer dan de helft van de energie die in 2018 in de VS werd opgewekt.

Als we het potentieel hadden om meer dan de helft van de Amerikaanse elektriciteit uit golven op te wekken, wat belemmert dan het gebruik van golfenergie?

In dit artikel gaan we dieper in op de voor- en nadelen van golfenergie en wat golfenergiecentrales uitdagend maakt om te implementeren.

Wat is golfenergie?

De gemakkelijkste manier om erover na te denken is dit: de kracht van een golf drijft onderwaterturbines aan die aan een boei zijn bevestigd. De turbines draaien dan door de kracht van water en wekken elektriciteit op.

Golfenergie produceert elektriciteit met behulp van natuurlijk voorkomende krachten van water in de oceaan.

De boeien rechtsonder dienen als waterinlaatsysteem. Het water snelt vervolgens naar een generator die is uitgerust met turbines, of golfenergieomzetters (WEC), die draaien wanneer bewegend water hen raakt. De beweging van de WEC's is wat elektriciteit opwekt. Deze elektriciteit wordt vervolgens via elektriciteitsleidingen aan het net geleverd.

Waterkracht daarentegen gebruikt de stroom van bewegend water om direct een turbine aan te drijven die is aangesloten op een generator en elektriciteit opwekt. In feite is het enige dat golfenergie en waterkracht delen, het feit dat ze allebei worden aangedreven door de krachten van water.

Golfenergie heeft een enorm potentieel, maar het is zeer uitdagend om te gebruiken vanwege de aard van zeewater - het is corrosief en de bewegingen ervan veranderen vaak.

Op dit moment zijn er echter geen grootschalige golfenergiecentrales in gebruik. Er zijn slechts zeer kleine, die meestal worden gebruikt voor onderzoek naar de beste manier om golfenergie op te vangen.

Voordelen van golfenergie

1. Geen uitstoot

Inherent, golfenergie stoot geen broeikasgassen uit wanneer ze worden gegenereerd, zoals fossiele brandstoffen doen.

Turbines wekken elektriciteit op door de kracht van golven, waardoor het een volledig vervuilingsvrije, hernieuwbare energiebron is.

Als we de technologie goed kunnen krijgen, kan getijdenenergie een groot deel uitmaken van de groene energiemix, als aanvulling op zonne-energie, windturbines, geothermie en waterkracht.

2. Hernieuwbaar

Zoals alle alternatieve energiebronnen is golfenergie hernieuwbaar.

Golven worden gecreëerd door wind en wind wordt veroorzaakt door ongelijke hitte op het oppervlak van de planeet, voornamelijk aangedreven door de zon die verschillende locaties met verschillende snelheden opwarmt.

Wind verplaatst warmte-energie van het ene deel van de planeet naar het andere, waardoor golven ontstaan. Omdat wind altijd zal blijven bestaan, zullen er altijd golven beschikbaar zijn aan het wateroppervlak om elektriciteit op te wekken, waardoor dit een hernieuwbare bron is.

3. Enorm energiepotentieel

De hoeveelheid kinetische energie die in een golf wordt uitgeoefend is enorm - die energie wordt vervolgens opgevangen door golfenergieconverters om elektriciteit te produceren.

Een gemiddelde golf van 4 voet en 10 seconden kan bijvoorbeeld 35.000 pk per mijl kust produceren. De oceaan biedt veel potentieel voor energieproductie omdat ze constant in beweging is en energie opwekt.

Er is ook veel potentieel omdat veel landen toegang hebben tot een oceaan die kan helpen hun elektriciteitsnetwerken van stroom te voorzien.

4. Betrouwbare energiebron

Golven worden nauwelijks onderbroken en bijna altijd in beweging. Dit maakt elektriciteitsopwekking uit golfenergie een betrouwbaardere energiebron in vergelijking met windenergie, omdat er niet constant wind waait.

Opgemerkt moet worden dat de hoeveelheid energie die door golven wordt getransporteerd, elk jaar en van seizoen tot seizoen varieert. Over het algemeen zijn golven actiever in de winter vanwege de toegenomen wind, die te wijten is aan koudere temperaturen.

Nadelen van golfenergie

1. Milieueffecten

Omdat golfenergie nog in de kinderschoenen staat, veelal in onderzoek, is er geen maatstaf voor de milieueffecten van grootschalige elektriciteitscentrales op de wal.

Het bouwen van planten of elektriciteitsdraden direct op het strand kan een uitdaging zijn omdat ze onooglijk zijn en schade kunnen toebrengen aan het leven in zee en de omliggende ecosystemen.

Lokale visserijzones kunnen worden aangetast of de planten kunnen leiden tot meer kustcorrosie. Er is echter meer onderzoek nodig om de werkelijke milieueffecten te bepalen die golfenergiecentrales kunnen veroorzaken.

2. Hoge kosten

Golfenergie is een opkomende energietechnologie in de vroege stadia van ontwikkeling, waardoor speculeren op kosten moeilijk is.

Golfenergiesystemen kunnen in potentie zo goedkoop zijn als $ 1,09 per kWh om te bouwen, maar zijn afhankelijk van locatie- en onderhoudskosten. Op dit moment zijn de kosten van golfenergie echter over het algemeen erg hoog omdat ze zich in de onderzoeksfase van ontwikkeling bevinden en over het algemeen worden betaald door overheidssubsidies of onderzoekssubsidies. Er zijn geen energiebedrijven die golfenergie op grote schaal gebruiken - iets wat de kosten zou drukken.

Het onderhoud van deze installaties zal naar verwachting erg duur zijn omdat ze ondergedompeld zullen worden in constant stromend zout water. Omdat constante beweging kan leiden tot meer breken, zullen golfenergiecentrales hoogstwaarschijnlijk regelmatig (en kostbaar) onderhoud nodig hebben.

3. Moeilijk te schalen

Misschien wel het grootste nadeel op dit moment is dat geen enkel nutsbedrijf de mogelijkheid heeft om golfparken te installeren omdat ze nog niet groot genoeg zijn om een ​​significante hoeveelheid elektriciteit te leveren.

Hoewel sommige golfenergiesystemen zijn getest in Schotland, Hawaï en het meest recentelijk in Australië, is hun capaciteit voor energieopwekking op hun hoogtepunt slechts ongeveer 2,5 MW. De industrie zal naar verwachting groeien, maar het blijft een uitdaging om golfenergiegeneratoren op een bruikbare schaal te implementeren.

De toekomst van golfenergie

Voor veel landen die aan de oceaan grenzen, kan golfenergie een geweldige aanvulling zijn op de mix van hernieuwbare energie.

Golven zouden 24/7 energie leveren die kan worden gebruikt voor de opwekking van schone elektriciteit. Omdat golfenergie nog in de kinderschoenen staat, blijft het duur om te installeren en zijn de mogelijke milieunadelen nog niet volledig bekend.

Het komt erop neer dat golfkracht een enorm wereldwijd potentieel heeft. De industrie heeft echter meer financiering en onderzoek nodig om de betrokken technologie af te ronden, zodat landen en nutsbedrijven golfenergie kunnen gaan toevoegen aan hun arsenaal aan hernieuwbare energie.