Tudomány

Az óceáni energia lehet a jövő hulláma

óceán

Ha a „megújuló energia” kifejezés a napelemek tengerét vagy a magas szélturbinákat juttatja eszünkbe, nem vagyunk egyedül. Egyre gyakoribb a nap és a szél energiájának elnyerése. Ez azért van, mert ezek a „tiszta” energiaforrások áramot termelnek anélkül, hogy szennyeznék a levegőnket. Ugyanilyen fontos, hogy nem bocsátanak ki szén-dioxidot a légkörbe. Ez az üvegházhatású gáz elfogja a nap melegét, és hozzájárul a változó éghajlatunkhoz.

A nap- és szélenergiának azonban van egy nagy buktatója: nem mindig állnak rendelkezésre. A nap csak nappal süt. A szél jön és megy. Nagyon kevés olyan hely van, ahol a szél elég állandó ahhoz, hogy folyamatosan áramot termeljen. És bármennyire egyszerűen hangzik is, az energia későbbi felhasználásra való tárolása komoly kihívásnak bizonyult.

De az óceán hullámai? Ahogy bárki, aki a tengerpart közelében tartózkodott, elmondhatja, hogy a hullámok a parton délelőtt, délben és este csapnak le. Ezáltal ideálisak az éjjel -nappali energiatermeléshez. Most a tudósok kitalálják, hogy mennyi energiahullámot tudnak nyújtani.

Amikor a szél átfúj a víz felszínén, hullámokat hoz létre. Ha valaha látott fehér sapkákat egy óceánon vagy valamilyen tavon egy szeles napon, akkor ezt látta működés közben. A szél miatt a felszínen lévő víz fel-alá bobozik. Annak ellenére, hogy úgy tűnik, mintha a víz egyik helyről a másikra utazik, valójában nem megy túl messzire. Inkább körökben mozog – fel, fel, fel a hullám tetejére, majd le, le, le a másik oldalon.

Ez legalábbis akkor igaz, ha a víz nagyon mély, például kint az óceánban. Ezeket a finoman hullámzó hullámokat „hullámzásnak” nevezik. De a hullámok megváltoznak, amikor a part közelébe érnek.

Ahogy a víz sekélyebbé válik, már nem tud körben haladni. A talaj akadályozza. A víz az óceán fenekének ütközik, a kört oválisra zúzza. Hasonlóan ahhoz, mint amikor valaki megbotlik valamiben, a víz „megbotlik” a talajon. A felső rész elhalad az alján. A hullám „megtörik”, közelebb zuhan a strandhoz.

A hullámenergia-rendszerek a víz mozgását használják fel elektromos áram előállítására. Ezen eszközök bizonyos típusai kihasználják a hullámtörés erejét. Mások kihasználják a duzzanatokat. Mások a hullámok nyomását használják az óceánfenék közelében. Pedig mindegyiknek ugyanaz a célja: a hullám energiáját elektromos energiává alakítani. Ez az áram felhasználható az elektromos hálózat ellátására. Ez a kábelek hálózata, amely áramot továbbít az otthonokba és az épületekbe, hogy használhassuk.

A hullámenergia az óceán közelében lévő területekre korlátozódik. Végül is az elektromos áramot szállító kábelek csak ilyen hosszúak lehetnek. De a világ lakosságának 40 százaléka az óceántól 100 kilométeren belül él. Ez azt jelenti, hogy sok lámpát, tévét és táblagépet hullámok táplálhatnak.

A hullámenergiával kapcsolatos ígéretek ellenére a kutatók azt tesztelik, hogy a különböző típusú generátorok mennyire tudják átalakítani az óceán energiáját villamos energiává. Útközben igyekeznek megbizonyosodni arról, hogy a tengeri élővilágnak ez nem okoz kárt.

Kétségtelen, hogy új megújuló energiaforrások megtalálása jót tesz a környezetnek. Kevesebb szennyezés és kevesebb üvegházhatású gáz jó az embereknek, a növényeknek és az állatoknak. De a tiszta energiaforrások továbbra is problémákat okozhatnak.

A szélturbinák akadályozhatják például a vándorló madarakat és denevéreket. (Egyes becslések szerint ezen állatok százezrei halhatnak meg évente a hatalmas forgó pengékkel való ütközés miatt.) A hullámenergia-átalakítók alacsonyabb magassága azt jelenti, hogy valószínűleg nem zavarják a vándorló állatokat. De „alaposan meg kell fontolnunk a tengeri környezettel való kölcsönhatásukat” – mondja Deborah Greaves. Óceánmérnök az angliai Plymouth Egyetemen.

Az egyik aggodalomra adó okot az ökológiai hatások, amelyek az energiának a bejövő hullámokból történő elnyelését jelentik. (Végül is így termelnek villamos energiát – a hullám energiáját elektromos energiává alakítva.) A hullámokból kihasznált energia csökkenti, hogy mennyi energia marad a hullámok folytatódásával a part felé. Kisebbek lesznek, legalábbis bizonyos távolságra. A kisebb hullámok a tápanyagok kevesebb keveredéséhez vezethetnek a vízoszlopon belül (ez a víz az óceán fenekének egy része és a felette lévő felszín között). És ez hatással lehet az ott élő fajokra, mondja Greaves. “De haszna is lehet” – teszi hozzá. Végül is a „hullámenergia-átalakítók segíthetnek némi part menti védelemben” az erózió csökkentésével.

Az elektromos generátorok szintén befolyásolhatják a vadon élő állatok kölcsönhatását. Sok madár és tengeri emlős halakra vadászik olyan területeken, amelyek ideálisak lehetnek a hullámváltók számára. Lehetséges, hogy a konvertálók akár halakat is magukhoz vonzhatnak, ha az általuk elfogyasztott kisebb élőlények ott keresnek menedéket. Ez viszont éhes ragadozókat vonzhat. Ez elősegítheti a tengeri élővilág fellendítését a területen. De a halak, fókák és más állatok is belegabalyodhatnak a hosszú kábelekbe, amelyek rögzítik a felszínen úszó energiaátalakítókat. A kutatóknak tehát tanulmányozniuk kell, hogy hova akarják telepíteni ezeket az átalakítókat, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy nem károsítják a helyi ökoszisztémákat.

Egy másik gond: Az átalakítók zajt fognak adni. Ez problémát jelenthet a halak, a delfinek és más állatok számára, akik a hangra támaszkodva találnak táplálékot vagy kommunikálnak. A csónak mély zúgása és a hangos szonárhang mindenféle problémát okoz az óceáni állatoknak. Ezek az élőlények küzdhetnek, hogy élelmet találjanak, vagy elzavarodhatnak. Greaves szerint azonban a hullámváltók valószínűleg nem okoznak magas zajszintet. A legzajosabb rész akkor történne meg, ha a konvertereket kezdetben telepítik valamely helyre. Miután elkezdtek futni, meglehetősen csendben kell lenniük.

„Az óceán hatalmas erőforrásaiból a hullámenergia potenciálisan hozzájárulhat a jövő tiszta energiaszükségletéhez” – mondja Greaves. De figyelmeztet, hogy „ezt fenntartható módon, a tengeri környezettel összhangban kell megtenni”.