ENERGIJA  VALOV

Valovi so pojav, v katerem združujejo moč  veter, voda in obala. Njihova udarna moč lahko  dosega vrednosti do nekaj  sto ton na kvadratni meter. Mnogi valovi začnejo svoje potovanje na zemljepisnih širinah z najbolj turbulentnimi  atmosferskimi razmerami, v območju t.i. “divjih štiridesetih”, ki se  raztezajo  od 40  do 50  zemljepisne širine na severni in južni strani  ekvatorja. Sistemi nizkega zračnega pritiska  ustvarjajo  viharje z močnimi vetrovi, ki zdramijo  velike neenakomerne valove. Ko se ti pomikajo navzven iz središča viharja, postajajo vse bolj enakomerni, nakar se spremenijo v skupine značilnih dolgih in širokih valov. Če prej ne zadenejo ob obalo, lahko ti valovi potujejo  stotine kilometrov daleč.  To  je mogoče zato, ker  ob napredovanju v  mirne vode pred seboj  prvi val v skupini   deluje kot udarna sila, ki valovom za seboj omogoča  ohranjanje  njihove energije. Prvi val pri tem izgublja svojo  energijo in počasi prepusti vlogo naslednjemu valu v skupini. Čeprav valovi lahko prepotujejo na stotine kilometrov prek oceana, se  sama morska voda pri tem sploh ne premika naprej v smeri gibanja valov, potuje energija valov skozi vodo.

Val sestavljajo vodni delci, ki se  pod vodno gladino vrtijo v krožni smeri. Na vodni površini je premer krožnice njihovega vrtenja  enak višini vala, premeri krožnic pod njimi pa se postopoma manjšajo  in na globini, ki je  enaka  polovici valovne dolžine valovanj, krožno vrtenje izgine. Zato v določeni globini ne čutimo valov.  Ko se valovanje približuje obali, se začne  navpični steber krožno vrtečih se vodnih delcev na svoji spodnji strani  dotikati morskega dna. Trenje povzroči upočasnitev  spodnjega dela vala, medtem ko se njegov zgornji del  pomika še naprej  z enako hitrostjo.  Dolžina valovanja, ki je na odprtem morju velika in z blagim nagibom valov, postane ob približevanju obali vse  krajša, nagib valov pa vse bolj strma.  Voda vedno bolj sili v greben vala, ki se pomika naprej še toliko časa, da ne more več nositi samega sebe. Greben vala se začne rušiti vase in val se  razlomi  z vso svojo nakopičeno energijo. 

To energijo smo začeli uporabljati v osemdesetih letih. Raziskave pa še vedno potekajo.   Na spodnji sliki  je prikazan potencial energije valov v kW na meter obale.  Če bi izkoristili samo 0,1% te energije, bi presegli potrebe sveta po električni energiji.  Na strami OCEANOR, najdemo demo programček WWA 2.0 (atlas valov)

Energija valov v kW/m. Vir: http://www.wavegen.co.uk/resour.htm

Če za valovanje privzamemo v približku sinusno valovanje, je moč:

Konstante  izračunamo in dobimo v približku:

Pri čemer je B širina vala v metrih, t perioda v sekundah in  Dh višina vala v metrih.

            S sistemi za izkoriščanje  energije valov spreminjajo gibanje valov v uporabno mehansko energijo, ki se lahko uporabi za proizvajanje elektrike.

 Vse naprave izkoriščajo eno ali več lastnosti  valov:

·        nihajoče navpično   gibanje valov,

·        krožno gibanje vodnih delčkov znotraj vala,

·        spreminjanje razdalje med vodno gladino in morskim dno  in s tem povezane spremembe  tlaka,

·        butanje valov v  obalo.

Ti sistemi so lahko plavajoči ali pa pritrjeni na morsko dno ali obalo. Slednji prevladujejo, saj omogočajo lažji dostop in vzdrževanje, vendar pa izkoriščajo manjši  del energije  kot plavajoči sistemi, saj je gostota energije valov na obali manjša kot na odprtem morju.
Poznamo naslednje izvedbe:
    *    Osnovni princip
    *    Plavajoče račke
    *    OWC naprave
    *    Tapchan