Sie haben also von Solarenergie und Windenergie gehört, aber was ist mit ihrem jüngeren Cousin, Meeresenergie?
Meeresenergie – saubere Energie, die aus Wellen, Gezeiten, Meeresströmungen, frei fließenden Flüssen und von Menschenhand geschaffenen Kanälen gewonnen wird – könnte ein paar Jahrzehnte hinter ihren Cousins zurückliegen. Aber diese neuere Erneuerbare könnte bald die blaue Wirtschaft antreiben durch die Förderung von Meereserkundungen, Katastrophenhilfeeinsätzen, Offshore-Industrien (wie Fischfarmen) und mehr – und das alles bei gleichzeitigem Schutz von Wildtieren und Ökosystemen.
In einem neuen Lehrvideo erklärt NREL Water Power Researcher Aryana Nakhai, was Meeresenergie für das Land tun kann – kurz- und langfristig. Foto von NREL.
Schließlich könnte Meeresenergie auch zu einem kohlenstofffreien Stromnetz beitragen. Aber zuerst müssen Forscher, wie die in der Wasserkraftgruppe des National Renewable Energy Laboratory (NREL), diese vielversprechenden Technologien weiter verfeinern und sie dem kommerziellen Erfolg näher bringen.
Jetzt in einem neuen Lehrvideo, NREL Water Power Researcher Aryana Nakhai erklärt, was Meeresenergie bewirken kann – kurz- und langfristig. Sie beschreibt auch die verschiedenen Arten von Meeresenergieressourcen und Technologiedesigns sowie was Forscher wie Nakhai und ihre Kollegen tun, um technische Herausforderungen zu meistern und diese Technologien dabei zu unterstützen, saubere Energie für Offshore-Industrien, Küsten- und Inselgemeinden und einen zu liefern Tag, das US-Stromnetz.
„Dies ist eine wirklich aufregende Zeit für einen Forscher im Bereich Meeresenergie“, sagt Michael Lawson, leitender Forscher und Manager der NREL-Gruppe für Wasserkrafttechnologien, in dem Video. „Die Branche befindet sich in einem so jungen Entwicklungsstadium, dass es viele Technologien gibt, die das Potenzial haben, kommerziell erfolgreich zu werden.“
Welche Arten von Meeresenergietechnologien gibt es?
Meeresenergietechnologien befinden sich heute noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Forscher arbeiten an der Verbesserung einer Reihe vielversprechender Designs für Meeresenergiegeräte und hoffen, dass eines – oder mehrere – kostengünstig, produktiv und robust genug sind, um kommerziellen Erfolg zu erzielen.
Einige dieser Technologien sind so konstruiert, dass sie auf dem Grund eines Flusses oder des Meeresbodens sitzen, während andere auf der Wasseroberfläche dümpeln oder halb untergetaucht nahe der Oberfläche ruhen können. Forscher finden immer noch kreativere – und kostengünstigere – Wege, um Meeresenergie zu nutzen. (Probier das aus obiges Video um zu sehen, wie diese Technologien funktionieren.)
Wo wird Meeresenergie erzeugt?
Theoretisch könnte Meeresenergie überall dort erzeugt werden, wo Wasser auf natürliche Weise fließt. Aber nicht alle marinen Energieressourcen sind gleich stark.
Levi Kilcher, ein leitender Forscher in der Wasserkraftgruppe des NREL, untersucht, wo Meeresenergie fließt und wie viel Energie Geräte an bestimmten Orten erzeugen könnten, z Alaskas lebhafter Cook Inlet. Um Technologieentwicklern bei der Auswahl von Standorten oder Orten zu helfen, die für ihre spezifischen Technologiedesigns am besten geeignet sind, half Kilcher bei der Erstellung der Meeresenergieatlaseine lebendige Karte der Meeresenergieressourcen, die in den Vereinigten Staaten verfügbar sind.
In dem Video erklärt Kilcher, dass insbesondere Wellenenergie eine riesige Ressource ist, die entlang der gesamten US-Küste, insbesondere aber entlang der Westküste, vorhanden ist. „Und einige der Dinge, die diese Technologien besonders aufregend machen, sind, dass sie sehr vorhersagbar und vorhersagbar sind“, sagt er. „Wir haben Satelliten, die ständig die Wellen messen, damit wir sehen können, wie sich die Wellen über den Ozean ausbreiten. Wir wissen, wohin sie gehen werden.“
Was sind einige der Vorteile von Meeresenergie?
Solange der Mond stehen bleibt und der Wind weht, hört das Wasser nie auf zu fließen. Weitaus mehr Energiestöße in den Ozeanen und Flüssen der USA, als die Meeresenergieindustrie hoffen könnte, zu nutzen. Aber wenn Forscher alle zugängliche Meeresenergie anzapfen, Diese Energie könnte fast 60 % des jährlichen Strombedarfs des Landes decken. Für abgelegene oder Inselgemeinschaften – wie die in Hawaii, Maine oder entlang abgelegener Küsten Alaskas – könnte die Meeresenergie dazu beitragen, einen Teil ihrer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu ersetzen, wodurch möglicherweise die Energiekosten gesenkt und ihre Energieresilienz erhöht werden.
Wie Kilcher sagte, ist Meeresenergie auch sehr vorhersehbar. Und es kann andere erneuerbare Energiequellen ergänzen, indem es nachts und im Winter mehr Strom erzeugt, wenn andere dazu neigen, nachzulassen. Einer der größten Vorteile der Meeresenergie ist jedoch ihr Potenzial, saubere Energie für abgelegene und ländliche Gemeinden bereitzustellen, die weit entfernt von jedem Stromnetz liegen. Draußen in der Tiefsee könnte Meeresenergie beispielsweise Batterien für Beobachtungstechnologien aufladen, die nach Anzeichen gefährlicher tropischer Stürme suchen.
Wie könnte Meeresenergie die blaue Wirtschaft antreiben?
Die „blaue Wirtschaft“ umfasst sowohl Offshore-Industrien wie Fischfarmen als auch Küsten- und Inselgemeinden, die häufig auf teure Lieferungen flüssiger Brennstoffe zur Energieversorgung angewiesen sind. Und während netzbetriebene Meeresenergiegeräte möglicherweise noch ein paar Jahrzehnte der Entwicklung benötigen, bevor sie einsatzbereit sind, könnten kleinere Geräte bald Strom für spezifische Bedürfnisse liefern, wie z .
Entsalzungstechnologien können besonders wertvoll für Inselstaaten sein, die aufgrund einer Naturkatastrophe nur eingeschränkten Zugang zu sauberem Trinkwasser oder eingeschränkte Vorräte haben. Um diese Bedürfnisse weiter anzugehen, haben NREL-Forscher kürzlich entwarf, baute und testete ein neuartiges wellenbetriebenes Entsalzungssystem vor der Küste von North Carolina.
Michael Lawson, leitender Forscher und Manager der NREL-Wasserkraftgruppe, ist optimistisch, was die Zukunft der Meeresenergie angeht. „Dies ist eine wirklich aufregende Zeit für einen Forscher im Bereich Meeresenergie“, sagt er in einem neuen NREL-Video über das aktuelle und zukünftige Potenzial dieser aufstrebenden Technologien. Foto von NREL.
Welche Herausforderungen bleiben?
Obwohl die Wasserressourcen kostenlos sind, ist es das Entwerfen, Bauen, Bereitstellen, Betreiben und Warten von Meeresenergiegeräten nicht. Die heutigen Technologien sind immer noch nicht kosteneffektiv genug, um kommerziellen Erfolg zu erzielen, aber die Wasserkraftforscher von NREL untersuchen, wie die Kosten gesenkt werden können, ohne die Energieerzeugung oder Widerstandsfähigkeit zu opfern. Beispielsweise hat ein NREL-Team kürzlich a Wellenenergiekonverter mit variabler Geometrie, die billiger sein könnten, mehr Energie produzieren und mächtige Meereswellen besser überstehen könnten. Andere hochflexible Art von Wellenenergiekonverter könnte sowohl aus langsamen als auch aus sich schnell bewegenden Meereswellen sowie aus allen sechs Wellenbewegungen, einschließlich Vorwärtsstößen, Aufwärtsbewegungen und kreisförmigen Wirbeln, Strom erzeugen.
„Die Arbeit im Meer ist extrem herausfordernd“, sagte Kilcher. Und bevor Meeresenergieentwickler ihre Technologien einsetzen, wollen Forscher sicherstellen, dass sie keine unbeabsichtigten Auswirkungen auf die Meeresumwelt haben. Bei NREL leiten Experten die Entwicklung dieser Technologien, um sicherzustellen, dass sie auch sicher sind. Und die gesammelten Daten werden der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt, sodass Entwickler lernen können, wie sie ihre Kosten und Risiken reduzieren können.
Wie können Sie sich engagieren?
Egal, ob Sie ein Student sind, der zum ersten Mal etwas über Meeresenergie lernt, oder ein Unternehmen, das Ihr vielversprechendes Technologiedesign verfeinern möchte, Sie können sich den Forschern von NREL anschließen, um die Meeresenergiebranche voranzubringen.
Wie Nakhai im Video erklärt, führt NREL Forschung und Entwicklung sowie wirtschaftliche Analysen durch und arbeitet auch mit anderen Meeresenergieexperten aus Industrie und Wissenschaft zusammen, um die Entwicklung der Meeresenergie zu beschleunigen. Zusammen mit den Partnern des Labors und der aufstrebenden Generation von Forschern kann NREL, wie Lawson es in dem Video ausdrückt, dazu beitragen, „die nächste Generation von Technologien zu entwickeln, die letztendlich unsere kommerziellen Energielösungen in der Zukunft werden“.
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Artikel mit freundlicher Genehmigung der National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums (DOE).
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