By Ar putea valurile din oceanele și mările noastre să contribuie la rezolvarea crizei energetice globale? Da, arată cercetările și estimările – unele de-a dreptul spectaculoase.
Dar deocamdată este vorba doar despre teorie. Pe de o parte, se consideră în rândul oamenilor de știință că energia valurilor la nivel global ar putea satisface nevoile anuale de electricitate ale lumii, dacă ar fi valorificată pe deplin. Numai valurile din jurul coastelor Statelor Unite ar putea furniza 66% din energia electrică a țării, arată US Energy Information Administration. Mai mult – valurile au cea mai mare densitate de energie a surselor de energie regenerabilă, în comparație cu altele, precum vântul, solarul, biomasa și geotermala. Aceasta înseamnă că au și cel mai mare potențial de a contribui la „reziliența mixului energetic”, afirmă cercetătorii de la Universitatea din Plymouth. Pe de altă parte, însă, energia valurilor este cu mult în urmă în dezvoltare în comparație cu alte variante regenerabile, arată documentul „Wave energy: can ocean power solve the global energy crisis?”, elaborat de Forumul Economic Mondial.
Dar ce este exact și cum se compară energia valurilor cu alte surse de energie regenerabilă?
În 1974, Stephen Salter, profesor la Universitatea din Edinburgh, și-a trimis generatoarele numite „rațe” în mările Scoției, lansând astfel primul proiect major de energie a valurilor din lume. Însă valurile s-au dovedit prea mult pentru generatoarele plutitoare de mărimea unei case. „Trebuie să ne întrebăm de ce lucrăm la asta de atât de mult timp? De ce nu avem sisteme de energie a valurilor la scară comercială, pregătite pentru rețele în toată lumea?”, afirmă Krish Thiagarajan Sharman, profesor la catedra de energie regenerabilă de la Universitatea din Massachusetts Amherst. Ca în multe alte cazuri, intervin socotelile: tehnologia energiei valurilor trebuie să fie mai ieftină, să producă mai multă energie și să înfrunte mai bine și mai mult timp puterea oceanului.
Dar tot acest timp nu a trecut în van. Cel puțin pe direcția cercetării. Echipa de energie marină de la Laboratorul Național de Energie Regenerabilă (NREL), din Colorado, a proiectat un sistem care ar putea îndeplini toate cele trei necesități. Convertorul de energie a valurilor cu geometrie variabilă, oscilant, creează „ferestre” prin care undele pot să treacă, astfel încât dispozitivele de energie a valurilor să nu suporte întreaga forță. Designul ar putea fi, de asemenea, mai rentabil, mai productiv și mai rezistent. Acest concept a câștigat un premiu din partea Fondului de comercializare a tehnologiei (TCF) al Departamentului de Energie al SUA, o oportunitate de finanțare de aproape 30 milioane de dolari, concepută pentru a susține tehnologiile promițătoare și de mare impact și care să îndrepte sistemul spre comercializare.
Cu sprijinul acesta extrem de important, Nathan Tom, inginer mecanic la NREL, a colaborat cu Sharman și împreună au mutat sistemul de conversie a energiei valurilor de la teorie la practică, apropiind soluția potențială de comercializare și energia valurilor de implementarea pe scară largă. Lucrarea „A Window Into the Future of Wave Energy” menționează faptul că acest prototip – un model de trapă de evacuare – permite valurilor să curgă și nu să izbească dispozitivul, protejând tehnologia, care în acest fel poate rezista mai mult timp. „Toate dispozitivele cu energie a valurilor au nevoie de o modalitate de a supraviețui câțiva ani în ocean; este singura cale”, explică Sharman.
Care sunt, concret, punctele forte și cele slabe ale acestui tip de energie? Într-o lume care vorbește aproape zilnic de solar și eolian, este posibil ca energia valurilor să nu se potrivească în curând cu producția globală de energie regenerabilă, dar rămâne, totuși, o sursă critică de energie curată. Valurile sunt mai previzibile și mai fiabile decât energia solară sau eoliană și ar putea alimenta locații greu accesibile, cum ar fi comunitățile de coastă și insulele îndepărtate, care depind în prezent de importurile de motorină. Dispozitivele cu energie a valurilor ar putea alimenta, de asemenea, pescuitul în larg, cercetarea marină sau operațiunile militare care trebuie să ajungă în ape mai adânci. Dar astăzi, această energie rămâne încă tributară faptului că valurile au o putere uriașă, în fața căreia este greu de rezistat în condiții de eficiență. În timp ce unele invenții recente sunt echipate cu corpuri de oțel, această „armură” rămâne prea grea și prea scumpă pentru a face tehnologia viabilă. În cifre, aproximativ 35%-50% din costurile energiei valurilor sunt cheltuite pentru îmbunătățiri structurale. „Sistemele noastre sunt pur și simplu prea grele. Pentru a rezista la sarcini extreme, sunt construite cu prea mult oțel. Trebuie să începem să gândim cu mai multă inventivitate”, susține Tom. Designul la care a contribuit este cu siguranță în afara regulilor curente. Pentru a obține energie electrică din valuri, convertorul de energie, mai rentabil, mai ușor și mai robust, folosește o paletă dreptunghiulară care se balansează înainte și înapoi pe o balama inferioară – ca o coadă în vânt. Pe măsură ce valurile trec de la productiv la distructiv, operatorul dispozitivului poate deschide una sau mai multe clapete orizontale, creând goluri pentru ca acea energie violentă să scape. Când mișcările valurilor se schimbă, operatorii de la distanță pot comuta fiecare clapetă, pentru a extrage cât mai multă energie posibil. Echipa americană și-a verificat modelele teoretice cu datele experimentale și a constatat că modelele au prezis cu exactitate performanța dispozitivului. A fost doar un început, chiar dacă promițător. Designul trebuie să treacă prin pași majori înainte de a ajunge la ocean. „Aș putea crea rapid ceva care să intre în apă, dar dacă produce doar 1 Watt? O să mă coste mulți bani – bărci, scafandri, tragerea unui cablu de la mare la uscat – ceea ce nu este ieftin”, argumentează Tom.
În esență, așadar, despre asta este vorba în „ezitarea” în fața energiei valurilor – parcă toată lumea așteaptă invenția salvatoare, care să facă totul ieftin și fiabil. Costurile dezavantajoase momentan și riscurile ridicate îi fac pe potențialii parteneri din industria energiei valurilor să fie precauți. Mulți așteaptă ca toate conceptele care se elaborează de atâția ani să-și demonstreze succesul. Doar că aceste cercetări necesită… bani. Așadar, un cerc vicios care poate explica în parte de ce avansul acestor tehnologii a fost atât de lent. La toate acestea se adaugă faptul că toate cablurile, turbinele și alte infrastructuri necesare captării energiei valurilor ar putea dăuna vieții marine, scrie nrel.gov.
Pe de altă parte, există și state care și-au făcut un scop din a valorifica (și) acest tip de energie. În Marea Britanie există proiecte active în domeniul energiei valurilor în Scoția, Anglia și Țara Galilor. Wave Energy Scotland, un organism național de dezvoltare tehnologică susținut de Guvernul scoțian, a investit peste 52 de milioane de dolari în aproape 100 de proiecte de când a fost înființat, în 2014. În Australia, Guvernul a aprobat un proiect de lege național privind infrastructura electrică offshore în 2021. S-a creat astfel un cadru politic pentru construirea și operarea proiectelor de energie electrică offshore. În Suedia, compania CorPower Ocean a anunțat că a construit cea mai mare platformă de testare a energiei valurilor din lume la baza sa din Stockholm. În Uniunea Europeană se estimează că insulele vor juca un rol-cheie în dezvoltarea tehnologiilor energetice oceanice, notează weforum.org.
Dar energia oceanică nu este – cel puțin în prezent – de luat în calcul foarte mult în ecuația țintei globale 2050 de neutralitate a carbonului, arată Agenția Internațională pentru Energie. Pentru a atinge acest obiectiv, generarea de energie oceanică trebuie să crească în medie cu 33% pe an între 2020 și 2030. Doar că dimensiunea pieței globale a energiei valurilor, evaluată la 43,8 milioane de dolari în 2019, chiar dacă se estimează că va crește spectaculos, ajungând la 141,1 milioane de dolari până în 2027, va spori cu doar… 17,8% pe an, notează alliedmarketresearch.com.
Ca în multe alte cazuri când vine vorba despre progres, unul dintre cele mai importante elemente ale tabloului general rămâne suportul politic, necesar „pentru cercetarea și dezvoltarea acestui sector”, punctează Agenția Internațională pentru Energie.
Comments