सागरी ऊर्जा: संभाव्य आणि शोषण तंत्रज्ञान

समुद्र हा अक्षय ऊर्जेचा सर्वात शक्तिशाली आणि वापर न केलेला स्रोत आहे. सर्व नूतनीकरणक्षम ऊर्जांपैकी, सागरी संसाधनांमधून मिळविलेल्या ऊर्जा त्यांच्या क्षमतेसाठी वेगळे आहेत. त्यांच्या कार्यक्षमतेचे कारण म्हणजे ते महासागरांप्रमाणेच विस्तीर्ण मोकळे क्षेत्र असल्याने, त्यांना वारा किंवा प्रवाह रोखणारे अडथळे किंवा सावल्यांचा सामना करावा लागत नाही, ज्यामुळे या संसाधनांचा जास्तीत जास्त वापर होऊ शकतो. खाली, आम्ही सागरी उर्जेचे मुख्य स्त्रोत आणि त्यांच्या विकासाची सद्य स्थिती तपशीलवार देतो.

किनारपट्टी वारा

La किनार्यावरील पवन ऊर्जा हे सागरी उर्जेतील सर्वात विकसित आणि स्पर्धात्मक तंत्रज्ञानांपैकी एक आहे. 2009 च्या शेवटी, ऑफशोअर पवन ऊर्जेची स्थापित क्षमता 2.063 मेगावॅटवर पोहोचली. डेन्मार्क आणि युनायटेड किंगडम या क्षेत्रात आघाडीवर आहेत, परंतु चीनसारखे देश वेगाने पुढे जात आहेत, ऑफशोअर विंड टर्बाइनची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी अत्याधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक करत आहेत.

ऑफशोअर वाऱ्याची क्षमता प्रचंड आहे, विशेषत: खोल महासागरात, जेथे तरंगणाऱ्या पवन टर्बाइन्स जमिनीवर येत आहेत. या स्थानांचा फायदा असा आहे की पर्वत किंवा इमारतींसारख्या अडथळ्यांच्या अनुपस्थितीमुळे वारे अधिक स्थिर आणि उच्च दर्जाचे असतात, ज्यामुळे सतत वीजनिर्मिती होते.

असा अंदाज आहे की ग्रहावरील 80% पवन संसाधने समुद्रात आहेत, ज्यामुळे हे तंत्रज्ञान अक्षय उर्जेच्या भविष्यासाठी महत्त्वाचे आहे. शिवाय, द फ्लोटिंग प्लॅटफॉर्म खोल महासागरातील वाऱ्यांचा लाभ घेण्याचा हा एक उपाय आहे, ज्यामुळे या उद्योगाच्या वाढीला आणखी चालना मिळते.

या विकासाचे उदाहरण म्हणजे ऑफशोअर पार्क हायविंड, स्कॉटलंडच्या किनाऱ्यापासून 25 किमी अंतरावर उत्तर समुद्रात स्थित आहे, जे फ्लोटिंग विंड टर्बाइन वापरते. या प्रकारच्या उपायांचा नजीकच्या भविष्यात मोठ्या प्रमाणावर विस्तार होण्याची अपेक्षा आहे.

लाट ऊर्जा

La लाट ऊर्जा o लहरी ऊर्जा वीज निर्मितीसाठी पाण्याच्या पृष्ठभागाच्या लहरी गतीचा वापर करते. हे अद्याप प्रायोगिक टप्प्यात असले तरी, या तंत्रज्ञानामध्ये मोठी क्षमता आहे, विशेषत: युरोपच्या अटलांटिक किनाऱ्यासारख्या मजबूत लाटा असलेल्या भागात.

ही ऊर्जा मिळवण्यासाठी विविध प्रकारचे तंत्रज्ञान विकसित होत आहे:

• ऑसीलेटिंग वॉटर कॉलम (OWC): या तंत्रज्ञानाचा वापर करणारा एक अभिनव प्रकल्प बास्क देशात विकसित केला जात आहे. यात अर्ध-बुडलेल्या स्तंभाचा समावेश आहे जेथे लहरींच्या हालचाली स्तंभातील हवा दाबतात, ज्यामुळे वीज निर्माण करणारे टर्बाइन हलते.
• एटेन्युएटर आणि शोषक: ही उपकरणे लहरींची हालचाल कॅप्चर करतात आणि तिचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करतात, ज्याचे नंतर विजेमध्ये रूपांतर होते.
• ओव्हरफ्लो सिस्टम आणि टर्मिनेटर: या प्रणाली वीज निर्माण करण्यासाठी संरचनेवर लहरींच्या प्रभावाचा फायदा घेतात.

मोट्रिको (स्पेन) मध्ये, अनेक वेव्ह टर्बाइन आधीच स्थापित केले गेले आहेत जे 296 किलोवॅट पर्यंत निर्माण करतात, जे दर्शविते की लहरी ऊर्जा ही अक्षय ऊर्जा क्षेत्रात वाढणारी वास्तविकता आहे.

भरतीची उर्जा

La समुद्राच्या पाण्याची उर्जा भरती-ओहोटीच्या वाढ आणि पडण्याचा फायदा घेऊन ते निर्माण होते. बहुतेक वर्तमान ज्वारीय प्रणाली धरणाच्या बांधकामावर आधारित आहेत ज्यामुळे नैसर्गिक जलाशय तयार होतो. भरती-ओहोटीच्या वेळी हा जलाशय पाण्याने भरतो आणि नंतर, भरती निघून गेल्यावर वीज निर्माण करणाऱ्या टर्बाइनद्वारे पाणी सोडले जाते.

या तंत्रज्ञानाचे सर्वात जुने आणि सर्वात मोठे उदाहरण म्हणजे ज्वारीय ऊर्जा प्रकल्प ला रेन्स फ्रान्समध्ये, जे 1966 पासून कार्यान्वित आहे. जरी या प्रणालींना मर्यादा आहेत, जसे की लाटांची किमान 5 मीटरची आवश्यकता आणि किनारपट्टीच्या परिसंस्थांमध्ये संभाव्य बदल, तरीही ती तीव्र भरती असलेल्या ठिकाणी एक व्यवहार्य पर्याय आहेत. दक्षिण कोरियामध्येही अशाच सुविधा आहेत.

महासागर प्रवाह पासून ऊर्जा

समुद्रातून ऊर्जा मिळवण्याचा दुसरा पर्याय म्हणजे सागरी प्रवाह. पवन ऊर्जेप्रमाणेच, हा स्रोत वीज निर्माण करणाऱ्या पाण्याखालील टर्बाइन हलविण्यासाठी सतत पाण्याच्या हालचालीचा वापर करतो. सर्वात प्रातिनिधिक उदाहरण म्हणजे प्रणाली सीजेन, स्ट्रँगफोर्ड सामुद्रधुनीमध्ये स्थित एक सागरी टर्बाइन. ही प्रणाली प्रतिदिन 1,2 मेगावॅट पर्यंत निर्माण करू शकते, ज्यामुळे हा सर्वात कार्यक्षम महासागर सद्य ऊर्जा प्रकल्पांपैकी एक आहे.

स्पेनमध्ये या प्रकारच्या प्रकल्पासाठी आदर्श सागरी प्रवाह असलेले क्षेत्र नसले तरी, जिब्राल्टरची सामुद्रधुनी आणि गॅलिशियन किनारा यासारख्या काही भागात भविष्यात अशा प्रकारच्या सुविधा उपलब्ध होऊ शकतात.

महासागर थर्मल ग्रेडियंट

ऊर्जेचा हा स्रोत समुद्राची पृष्ठभाग आणि खोल पाण्यातील तापमानाच्या फरकावर आधारित आहे. उष्णकटिबंधीय आणि विषुववृत्तीय प्रदेशांमध्ये, जेथे फरक 20ºC पेक्षा जास्त असू शकतो, तो वीज निर्माण करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. प्रणाली थर्मोडायनामिक चक्र वापरते, जसे की रँकिन सायकल, जनरेटिंग टर्बाइन हलविण्यासाठी.

हे तंत्रज्ञान विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात असले तरी, भारत, जपान आणि हवाई सारखे देश या भरतीच्या वनस्पतींच्या संशोधनात गुंतवणूक करत आहेत.

मीठ ग्रेडियंट आणि ऑस्मोटिक दाब

खारट ग्रेडियंटचा वापर, यालाही म्हणतात निळा ऊर्जा, समुद्राचे पाणी आणि नद्यांमधील मीठ एकाग्रतेतील फरकावर आधारित आहे. ऑस्मोसिस प्रक्रियेद्वारे, हा फरक ऊर्जा निर्माण करतो ज्याचे विजेमध्ये रूपांतर केले जाऊ शकते. नॉर्वेमध्ये, ओस्लो फजॉर्डमध्ये पहिल्या ऑस्मोटिक पॉवर प्लांटपैकी एक विकसित केला जात आहे.

या तंत्रज्ञानाच्या वापरामध्ये प्रचंड क्षमता आहे, कारण ग्रहाभोवती नदीचे मुख आणि नदीचे डेल्टा त्यांच्या अंमलबजावणीसाठी असंख्य संधी देतात.

जरी समुद्र प्रचंड क्षमतेसह अनेक ऊर्जा संसाधने प्रदान करतो, तरीही त्यांचा फायदा घेणारी बहुतेक तंत्रज्ञाने अद्याप संशोधन किंवा विकासाच्या टप्प्यात आहेत. अपवाद म्हणजे ऑफशोअर पवन ऊर्जा, ज्यात आधीच तांत्रिक परिपक्वता आणि बाजारपेठेत स्पर्धात्मकता आहे.

सागरी उर्जेच्या प्रचंड विकासातील मुख्य अडथळे म्हणजे उच्च अंमलबजावणी खर्च आणि कार्यक्षम आणि शाश्वत उत्पादनाची हमी देण्यासाठी तांत्रिकदृष्ट्या पुढे जाण्याची गरज. तथापि, अक्षय ऊर्जेचे भवितव्य या क्षेत्रातील प्रगतीवर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असेल.