Lesznek-e hullámerőműveink?

A Nemzetközi Világenergiatanács által nemrégiben kiadott jelentés szerint a világ áramtermelésének akár 15 százalékát is nyerhetnénk a hullámok erejéből, ha az ehhez szükséges technológiák széles körben elterjednének. Ha a tanács elképzelései megvalósulnának, az azt jelentené, hogy kétszerannyi elektromos áramot nyerhetnénk a hullámokból, mint amennyit jelenleg az atomerőművek produkálna világszerte. Nem tűnik elhanyagolható adatnak, még akkor sem, ha jelenleg még csak néhány hullámerőmű működik a világon.

A nehézségek: só és vihar

A hullámok befogására igen sokféle elképzelés született, – olvasható a Spiegel Online összeállításában –, ám ezeknek csak töredéke jutott el abba a fázisba, hogy a szabadalmi hivatalok érdemben foglalkozzanak velük, mivel több száz elképzelés a gyakorlatban megvalósíthatatlannak bizonyult.

A legfőbb problémát a hullámok esetében az jelenti, hogy a szerkezeteknek roppant ellenállónak kell lennie, ugyanakkor csendesebb időszakokban, kisebb hullámok idején is energiát kell termelniük. Bár hatalmas viharok idején nem lenne gond a természet erejével, ám ilyenkor a tengerre vagy tengerpartra telepített szerkezetek hatalmas igénybevételnek vannak kitéve.

Általában a szerkezetek súlyával illetve a drágább, ám tartósabb (a tengerek sós vizének is hosszú ideig ellenálló) anyagok felhasználásával próbálják tartóssá tenni a különféle gépezeteket, ám a magas építési és karbantartási költségek miatt egyelőre korántsem olyan hatékonyak a hullámerőművek, mint lehetnének.

Csendesebb időszakokra ráadásul a kis hullámok átalakításához érzékeny szerkezetekre is szükség van, amelyek viszont éppen a tomboló viharok időszakában igencsak sérülékenyek lehetnek. Pedig a hullámok ereje tényleg lenyűgöző: egyes számítások szerint egy 8 méteres hullám, amely 12 másodperces periódusonként érkezik, hozzávetőleg 300 kW teljesítményt is képes leadni hullámméterenként.

Furcsa szerkezetek

A hullámok befogására képes szerkezetek persze ennek az energiamennyiségnek csak egy részét tudják valójában hasznosítani. A Skócia nyugati partjainál működő úttörőprojekt, a Pelamis például kb. 700 skót háztartás áramellátását képes fedezni annak a technikának köszönhetően, amelyet nemrégiben egyébként egy portugál befektető is megvett, és amelynek segítségével Portugália partjainál nemsokára felépül az első hullámerőmű-park.

A Pelamis lényege, hogy a hullámokra merőlegesen elhelyezett hosszú csőszerkezet, amely úszik a vízen, a hullámoknak köszönhetően függőleges illetve elliptikus mozgást végez. A szerkezet mozgása leginkább egy kígyó mozgására hasonlít, és az egyes csuklópontokon kialakított hidraulikus szerkezetek segítségével alakítható hasznos energiává a hullámok mozgása.

Szintén Skócia partjainál található egy másik ötletes szerkezet, amely a hullámok mozgását próbálja hasznosítható energiává alakítani. A Limpet (Land Installed Marine Powered Energy Transformer) működési elvének lényege, hogy a partra épített, és alulról nyitott kamrába érkeznek a tenger felől a hullámok. Az épület tetején egy viszonylag szűk nyíláson keresztül a kamrában összesűrűsödő levegő kiáramlik, amely aztán turbinákat képes meghajtani. A hullám visszahúzódásakor a víz a kamrába szívja a levegőt, így az ismét hasznosítható lesz – igaz ehhez különleges turbinákra, úgynevezett Wells-turbinákra is szükség van, amelyek a levegő váltakozó irányú mozgását is képesek átalakítani.

Egy harmadik megoldás pedig egy emelkedő rámpára futtatja ki a hullámokat, amelyek aztán egy gyűjtőmedencében kötnek ki, hogy a medence alján visszaáramló víz szintén turbinákat hajthasson meg.

Szkeptikusok hada

Utóbbi két megoldásnak, amelyek a partokon fogják meg a hullámenergiát, több előnye is van: egyrészt nem kell a nyílt vízen a viharoknak is ellenálló, költséges hullámfogókat kiépíteni, másrészt egyáltalán nem zavarja a hajóforgalmat, sem a vizek élővilágát. Ráadásul ezek akár a kikötők rakpartfalaiba is telepíthetőek, így felépítésük is jóval olcsóbb. A német Spiegel-nek nyilatkozó szakértő szerint azonban a partokra épített hullámerőművek sokkal kevésbé hatékonyak, mint a nyílt vizekre telepített úszó szerkezetek. „A nyílt vizeken körülbelül ötször nagyobb ereje van a hullámoknak, mint a partok közelében” – nyilatkozta a dán Erik Friis-Madsen a német lapnak.

Ugyancsak szkeptikus hangvételt ütött meg még a nyolcvanas évek elején az a jelentés, amely a brit kormány megbízásából készült a hullámenergia felhasználásának lehetőségeiről. A mérések és kísérletek akkor azt mutatták, hogy az előzetes várakozásoknak egyáltalán nem feleltek meg a kísérletek, így tulajdonképpen le is tett az olajválságból kiutat kereső kormány a projektről. Környezetvédők persze már akkor is felhívták a figyelmet arra, hogy a parlamenti bizottságban, amely az eredményeket kiértékelte ugyancsak túlsúlyban voltak az atomenergia-lobbi és a fosszilis energiaforrások mellett kardoskodó csoportok tagjai.