Erasmus la "Ovidius"

Conform Organizației Națiunilor Unite, sustenabilitatea este definită ca fiind ,,satisfacerea nevoilor prezentului fără a compromite capacitatea generațiilor viitoare de a-și satisface propriile nevoi". Adevărata sustenabilitate este atunci când toată lumea, oriunde, își poate satisface nevoile de bază pentru totdeauna.

Energia durabilă constă în găsirea unor surse de energie curată, regenerabilă - surse care se reînnoiesc singure în loc de surse care pot fi epuizate. Nu numai că se refac în mod natural, dar nu dăunează mediului, deoarece nu se emit gaze cu efect de seră sau alți poluanți.

Ce sunt valurile de vânt?

Valurile de vânt se formează în urma acțiunii intermitente a vântului asupra stratului de apă de la suprafața mării aflat în stare de repaus. Această acțiune constă într-o apăsare, concomitent cu frecarea maselor de aer în mișcarea particulelor de apă, care sunt scoase din poziția de echilibru și determinate să execute o mișcare de oscilație.

Cinci factori influențează formarea valurilor produse de vânt:

• Viteza vântului
• Suprafața apei peste care vântul a suflat
• Lățimea zonei afectate de vântul care a suflat
• Durata de timp în care a bătut vântul pe o suprafață dată
• Adâncimea apei

Toți acești factori ajută la determinarea mărimii valurilor produse de vânt. Cu cât un factor este mai mare , cu atât va fi mai mare și valul.

Valurile sunt caracterizate prin:

• Înălțimea valului (de la bază la creastă)
• Lungimea de undă (de la creastă la creastă)
• Perioada valului (intervalul de timp dintre sosirea unor creste consecutive la un punct staționar)
• Direcția de propagare a valului

Valurile ale căror amplitudine este mai mare în comparație cu lungimea pot fi descrise de teoria matematică, forma lor fiind distorsionată dintr-o forma sinusoidală.

De asemenea, în paralel cu SUT, intenționăm a opera și un sistem de obținere a energiei valurilor. Energia valurilor este un tip de energie durabilă care utilizează puterea valurilor pentru a genera electricitate. Spre deosebire de energia obținută din maree care utilizează fluxul și refluxul mareelor, energia valurilor utilizează mișcarea verticală a apei de suprafață care produce valuri mareice.

Mișcarea periodică în sus și în jos a undelor poate fi utilizată pentru a genera energie electrică prin plasarea echipamentului pe suprafața apei care captează energia mecanică produsă de mișcarea undelor și o transformă în energie electrică.

Nivelul de energie a valurilor este de obicei exprimat ca putere pe unitate de lungime (de-a lungul crestei valului); valorile tipice pentru locațiile „bune" (media anuală) variază între 20 şi 70 kW/m și apar mai ales in latitudinile moderate spre înalte.

Utilizarea energiei valurilor implică un lanț de procese de transformare a energiei, fiecare dintre ele fiind caracterizat prin eficiența sa, precum și prin constrângerile pe care le introduce, implicând de asemenea proceduri de control. Relevant este, în special, procesul hidrodinamic de absorbție a energiei valurilor. Primele studii teoretice despre corpurile oscilante au arătat că, în cazul în care dispozitivul este un absorbant eficient, propria sa frecvență de oscilație ar trebui să se potrivească cu frecvența valurilor ce vin, adică ar trebui să funcționeze în condiții apropiate de rezonanță.

În majoritatea dispozitivelor dezvoltate sau luate în considerare până acum, produsul final este energia electrică ce trebuie furnizată la o rețea. Există trei metode de stocare a energiei în procesul de conversie a energiei valurilor. O metodă eficientă de stocare a energiei este cea într-un rezervor de apă, metodă ce este realizată de dispozitive amplasate în vârf.

Caracteristicile Mării Negre

Marea Neagră are câteva caracteristici specifice:

• Lipsa mareelor
• Ape de mică adâncime
• Golfuri frecvente
• Substrat nisipos în nordul litoralului românesc
• Substrat stâncos în sudul litoralului românesc
• Două straturi diferite de apă (densitate scăzută la adâncimi mici și densitate ridicată la adâncimi mari)
• Lipsa curenților verticali (sub 200 metri)
• Ape salmastre (cu salinitatre redusă)
• Valuri minore

Astfel, analizând tipurile de valuri prezente pe țărmul românesc și perioada anului în care se formează am estimat în tabelul de mai jos cantitatea de energie pe care fiecare val ar putea să o producă și prin ce dispozitiv am putea capta cel mai bine energia:

Metode de captare a energiei valurilor

Puncte de absorbție axial simetrice – acestea sunt dispozitive verticale mici, fie fixate direct pe fundul oceanului, fie legate printr-un lanț care absoarbe energia valurilor din toate direcțiile. Aceste dispozitive generează energie electrică din acțiunea de bobing sau pitching a unui dispozitiv plutitor.

Dispozitivele tipice de energie a valurilor includ geamanduri plutitoare, pungi plutitoare și plute articulate. Aceste dispozitive transformă mișcarea de înclinare în sus și în jos a undelor în mișcări rotative sau mișcări oscilatorii într-o varietate de dispozitive pentru a genera electricitate. Unul dintre avantajele dispozitivelor plutitoare față de dispozitivele fixe este că acestea pot fi desfășurate în apă mai adâncă, unde energia valurilor este mai mare.

Atenuatoare– cunoscute și sub denumirea de „absorbanți liniari”, sunt dispozitive lungi orizontale semi-scufundate asemănătoare șarpelui, care sunt orientate paralel cu direcția undelor. Un atenuator de undă este compus dintr-o serie de secțiuni cilindrice legate între ele prin articulații flexibile care permit acestor secțiuni individuale să se rotească unul față de celălalt.

Mișcarea indusă de undă a dispozitivului este utilizată pentru a presuriza un piston hidraulic care forțează uleiul de înaltă presiune prin intermediul acumulatorilor de netezire pentru a activa un generator de turbină hidraulică care produce energie electrică. Apoi, atenuatoarele de undă convertesc mișcarea oscilantă a unei unde în presiune hidraulică.

Coloane de apă oscilante (CAO)- sunt camere parțial scufundate fixate direct la țărm, care transformă energia valurilor în presiune a aerului. Structura este de obicei construită perpendicular pe unde, astfel încât mișcarea de reflux a valurilor forțează apa blocată în interiorul camerei să oscileze în direcție verticală. Pe măsură ce undele intră și ies din cameră, coloana de apă se mișcă în sus și în jos și acționează ca un piston pe aerul de deasupra suprafeței apei, împingându-l înainte și înapoi. Acest aer este comprimat și decomprimat de această mișcare și este canalizat printr-un generator de turbine eoliene pentru a produce energie electrică. Viteza aerului în conductă poate fi îmbunătățită prin a face aria secțiunii transversale a conductei mult mai mică decât cea a coloanei.

Convertoarele oscilației de nivel al valului (CONV) – sunt colectori plasați lângă suprafață, fixați pe un braț pivotant amplasat lângă fundul marii. Brațul oscilează ca un pendul invers, datorită mișcării particulelor de apă în valuri.

Dispozitive plasate în vârf- – cunoscute și sub numele de dispozitive de „scurgere”, sunt structuri fixe sau plutitoare care utilizează rampe și laturi conice poziționate perpendicular pe unde. Valurile mării sunt conduse în sus pe rampă și peste părțile laterale umplând un mic rezervor. Energia potențială a apei prinse în rezervor este apoi extrasă prin returnarea apei înapoi în mare printr-un generator de turbină Kaplan pentru a produce energie electrică. Apoi, dispozitivele transformă energia potențială disponibilă în energie mecanică.

În tabelul de mai jos am analizat posibile zone în care dispozitivele de captare a energiei ar putea fi amplasate, caracteristicile acestora precum și avantajele și dezavantajele amplasării dispozitivelor în acea zonă a litoralului românesc: