Vienoje iš Havajų salų, Oahu, esanti Kaneohe įlanka yra unikali. Maždaug už mylios (1,6 km) nuo kranto, giliai vandenyne supasi aukštyn-žemyn spurgos formos įrenginys. Jo ilgis kaip mokyklos autobuso ir atrodo kaip masyvus plūduras ar gelbėjimosi plaustas. Tačiau, tai bangų energijos keitiklis (angl. converter) – viena iš naujausių atsinaujinančios energetikos technologijų, kuri leidžia vandenynų bangas paversti elektros energija.
Ši vieta geriau žinoma kaip „Lifesaver“, kuri yra pilna kabelių bei sudėtingos elektronikos.
„Nors kiti atsinaujinantys energijos šaltiniai (kaip vėjo jėgainės ir saulės kolektoriai) yra palyginti brandžios technologijos, bangų energijos keitikliai yra visiškai nauja technologija“, – teigia „Lifesaver“ vadovas Luisas Vega.
Tačiau Vega ir kiti specialistai mato dideles galimybes išnaudojant bangų energiją. Jei jie teisūs, bangų energijos keitiklių parkai, besiribojantys su JAV pakrančių regionais, ateinančiais dešimtmečiais suteiks energijos milijonams namų.
Tūkstančiai galimybių
Kaip šie prietaisai atrodys bei dirbs – vis dar spėliojama. „Lifesaver“ turi į pludę panašų ir kabeliais pritvirtintą elektrinį generatorių, kuris juda aukštyn žemyn nuo įrenginio iki vandenyno dugno. Kiti įrenginiai panašūs į dideles gyvates ir bangų energija „pagauna“ naudojant hidraulines sistemas, kurios įjungiamos sujungtų segmentų judesiais. Dar kiti panašūs į milžiniškus povandeninius metalinius balionus ir dideles pompas. Kai kurie veikia netoli kranto ir yra netgi matomi, o kiti įrengti giliai po vandeniu.
„Yra daugiau nei tūkstantis skirtingų bangų keitiklių versijų“, – teigia Reza Alamas, bangų energijos tyrinėtojas iš Berklio universiteto. Tedas Brekenas, Oregono valstijos universiteto energetikos sistemų mokslininkas, priduria – „Paprastas faktas: mes dar nesame tokioje stadijoje, kur dominuotų viena technologija. Jų gali būti ne viena. Bet vienas dalykas yra aiškus: bangų energija yra didžiulis neišnaudotas šaltinis, kuris galėtų sumažinti mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro“.
Pagrindiniai privalumai
Saulė yra bangų energijos šaltinis. Jos spinduliuotė sukelia oro slėgio svyravimus, dėl kurių atsiranda vėjas, o jis suteikia impulsą vendenyno paviršiui „gaminti“ bangas. Kaip teigia Alamas „bangų galia yra labai suspausta saulės energijos forma“. Jei kiekvienas saulės kolektorių kvadratinis metras gauna apie 0.2-0.3 kW saulės energijos, o kiekvienas vėjo jėgainės kvadratinis metras sugeria 2-3 kW, tai kiekvienas Kalifornijos pakrantės metras gauna 30 kW bangų energijos. Bangų energija turi ir dar vieną pranašumą prieš saulės ir vėjo energiją. Yra paprasta daryti bangų prognozes ir skirtingai nuo saulės, bangų energija gali būti naudojama 24 val. per parą.
Naujausi tyrimai rodo, kad bangų energija JAV gali pagaminti 1170 TWh per metus arba beveik trečdalį viso šalies elektros energijos poreikio. JAV Energetikos Departamentas pripažindamas šį milžinišką energijos potencialą investuoja į bangų energijos technologijų plėtrą ir jau skyrė pažangiausių technologijų kūrėjams 2.25 milijonų dolerių prizą, o 40 milijonų dolerių skyrė Oregono valstijos universitetui, kad sukurtų šio tinklo testavimo įrangą.
Laukia daugybė iššūkių
Brekenas siūlo atsargiai vertinti bangų energijos potencialą ir mano, kad geriausiu atveju ši energijos rūšis galėtų patenkinti maždaug 6 % visos JAV pagaminamos elektros energijos, o tai būtų panašu į hidroenergetikos lygį. Toks atsargumas kyla dėl daugybės inžinerinių kliūčių, kurias dar reikės įveikti, kol bangų energetika taps plačiai prieinama.
Jūrų aplinka su visais vandenimis, dideliais vėjais ir kartais milžiniškomis bangomis yra sudėtinga aplinka net ir tvirčiausiems prietaisams. Ir bangų energijos keitiklių diegimui ir testavimui reikalingi laivai bei narai, kurie tik padidina įrenginių diegimo išlaidas. Atsižvelgiant į šiuos bei kitus iššūkius, gali prireikti dešimtmečių kol bus pilnai išplėtos bangų energijos technologijos, kurios patenkintų tiek efektyvumo, tiek ekonomiškumo reikalavimus. „Tai priklauso nuo to, kiek lėšų mes galime skirti technologijų plėtrai“, – sako Vega. „Tačiau mes turime tai padaryti, nes galų gale iškastinis kuras baigsis“.
