Olatuen energia: gero eta hurbilago
Elhuyar Fundazioa
1970eko hamarkadan "petrolioaren krisi" ospetsuaren ondoren herri aurreratuenek bestelako energi iturriak bilatzeari benetan garrantzia eman ziotenean hasi ziren olatuen energiaren arloko ikerketak ganoraz garatzen. Helburua olatuen energia energia elektriko bihurraraztea eta bihurtze hori ekonomikoki errentagarria izatea da, komertzialki ustiatu ahal izateko. Horretan dihardute munduko hainbat tokitan injineruek. Eta, harrigarria bada ere, arlo honetan estatubatuarrak ez dabiltza puntan; europarrak eta japoniarrak dira aurreratuenak. Europari dagokionez, britainiarrak eta norvegiarrak dira lan gehien egin dutenak.
Olatu-bihurgailuak
Olatuen energia zinetiko eta potentziala energia elektriko bihurtzeko dozena inguru sistema asmatu dira orain arte: olatu-bihurgailuak dira, finkoak zein flotagarriak, itsas hondoan ainguratuak zein kostaldean finkatuak. Itsaso zabalean olatuen energia 3-8 aldiz handiagoa da kostaldean baino. Alde horretatik itsaso zabaleko olatuak erabiltzea izan liteke egokiena, baina energia elektrikoa itsasotik lehorrera eramatea oso garestia da; hori dela eta, asmatu diren sistema gehienak kostaldean bertan edo kostalde ondora kokatzekoak dira.
Olatuaren energia energia erabilgarri bilakarazteko, higidura mekaniko edo fluido baten presio bihurtu behar da lehenik, ondoren energia elektriko bihurtu ahal izateko. Baina hori ez da erraza, olatuen zikloa —periodoa— hainbat segundotakoa den bitartean, sorgailu elektrikoak askoz azkarrago biratu behar duelako.
Asmatutako lehenengo sistemetakoa "Salter ahatea" da, Edinburgoko Unibertsitateko Stephen Salter irakasleak 1970eko hamarraldian asmatua. Eite bereziko flotagailu-sorta batez —25 inguru— osatuta dago eta flotagailuak itsas hondoan zurkaiztutako ardatz baten inguruan gora eta behera ibil daitezke. Olatu erasotzaileen aurrez aurre kokatuta, olatuak flotagailua azpialdetik gora bultzatzen du eta, olatua iragan ondoren, flotagailuak behera egiten du hasierako posiziora. Flotagailuek higidura hori ardatzari transmititzen diote eta, engranaje bidez biraketa-higidura bilakarazita, sorgailu elektrikoa higiarazteko erabiltzen da. Sistema mekanikoaren ordez, flotagailuen balantza-higidura fluido bat konprimitzeko erabil daiteke, gero fluido hori turbina batera injektatuta turbina birarazi eta honek sorgailu elektrikoa biraraz dezan. Sistema interesgarria da, garapen teknologikoa behar badu ere.
Dena den, orain arte gehien garatu den sistema ur-zutabe oszilatzaileena da (Oscillating Water Column ingelesez, OWC). Sistemaren oinarria honako hau da: hodi bertikal bat beheko zatia uretan sartuta duela jarri eta hodia geldirik egon dadin finkatu egiten bada, olatuen joan-etorriarekin hodiaren barnean dagoen ura —ur-zutabea— gora eta behera ibiliko da. Hodi edukitzailearen goialdea itxi egiten bada, haren barnean dagoen airea konprimitu egingo du urak igotzean eta deskonprimitu edo zabaldu egingo da urak behera egiten duenean. Airea, beraz, gatibu dago hodian. Aire-ganbera horretan zirritu bat eginez gero, airea hortik indarrez irten eta sartuko da ura igotzen eta jaisten denean. Zirritu horretan turbina jarrita, aireak higiaraziko du eta honek sorgailu elektrikoa. Horrela energia elektrikoa lor daiteke.
Bazen arazo bat, hala ere: turbina gehienek airea noranzko batean dabilenean bakarrik lan egiten zuten. Baina arazo hori gaindituta dago gaur egun, noranzko biko turbinari esker. Turbina-mota honetan (Wells turbinan adibidez) errotorea beti noranzko berean higitzen da, hura zeharkatzen duen fluidoaren noranzkoa zein ere den. Hori hegalen diseinu bereziari esker lortzen da (ikus marrazkian hegalen ebakidura). Hortaz, horrelako turbinak erabilita energia elektrikoa lortzea errazagoa da, ohizko sorgailu elektrikoak —alternadoreak— noranzko bakarrean biratzen direlako.
Horrelako olatu-bihurgailuak kostaldean ezar daitezke, itsas labarretan adibidez. Itsaso zabalean lan egiten duten sistemen aldean badute abantaila: sorgailu elektrikoa, turbina eta ekipo elektrikoa lehorrean daude eta, beraz, konpontze- eta mantenimendu-lanak askoz merkeagoak dira. Bestalde, ingurugiroaren gaineko eragina kontuan hartu beharrekoa da, paisaia-inpaktua besteak beste.
OWC sistemak nahiko garatuta daude eta hainbat tokitan probatu dira, Erresuma Batuan, Norvegian eta Japonian adibidez. Gaur egun, errendimendu handiagoko OWCak ari dira garatzen. Horrelakoa da Azoreetan laster kokatuko den bihurgailua, Europako Batasunak sustatua: 400 kilowatteko potentzia elektrikoa lortzeko diseinatuta dago eta tamaina industrialeko Europako lehen instalazio pilotua izango da.
Etorkizuna?
Saio ugari egin da orain arte olatuen energia gobernatu eta erabili ahal izateko, baina ez da oraino sistema ekonomikoki errentagarririk lortu. Hala ere, azken 25 urteotan aurrerapen teknologiko larriak izan dira eta errentagarritasun ekonomikoaren ateetaraino iritsita daude. Gainera, gaur egun energia lortzeko sistemen errentagarritasun ekonomikoa kalkulatzeko orduan ez da ingurugiro-inpaktuaren kostua kontuan hartzen. Hori energiaren kostuan barneratuz gero, energi iturri berriztagarriak orain diren baino askoz ere errentagarriago bihurtuko lirateke. Hortaz, orain merkatuan nekez lehia daitezkeen energi iturri horiek, olatuen energia kasu, bihar edo etzi teknologiaren aurrerapenari esker edo energia ez berriztagarrien prezio-igoerari esker, onetsiak eta preziatuak izango dira.
Balea Erraldoia
Japoniarrak aspalditik ari dira olatuen energia bihurtzeko sistemak ikertzen. 1970eko hamarkadan Kaimei prototipoa itsasoratu zuten, ur-zutabe oszilatzaileez hornitutako ontzia. Hainbat proba egin ondoren, 1987az geroztik beste tramankulu flotatzaile bat garatzeari ekin diote; Balea Erraldoia izena eman diote. Prototipo berria 50 m luze, 30 m zabal eta 12 m altu da. Uretan flotatzen du, haren altueraren bi herenak ur azpian barneratuta. Prototipoak hiru aire-ganbera ditu (turbina banarekin) olatuen energia energia pneumatiko bihurtzeko. Beraz, ur gaineko ur-zutabe oszilatzaileen multzo bat da, hau da, ez dago kostaldean finkatua baizik eta itsas hondoan ainguratua, "ahoa" olatuen norabideari buruz duela. Olatua balearen ahotik sartu, ganberetako airea gorantz bultzatu eta, ondoren, balearen "sabeletik" irteten da. Aire konprimituak turbina higiarazten du. Olatua irteten denean aire-ganberan depresioa sortzen da eta airea indarrez sartzen da goitik, berriz ere turbina higiaraziz. Balea Erraldoiak guztira 110 kW-eko potentzia izango duela jotzen da. Baleak flotatzeko hainbat ganbera ditu: hiru aire-ganberen atzean, alboetan bana eta beste hiru isatsean. Joan den urtean itsasoratu zuten Japoniako Gokasho badian, Ozeano Barean, eta probatan egongo da bi urtez. Guztira 48 aldagai neurtuko dituzte. Itsaso zabaleko saiakuntzen helburuak honako hauek dira: lortutako ondorioak eta datuak maila teorikoan eta eskala txikian saiakuntza-urmaeletan lortutakoekin alderatzea; energiaren zurgapenaren ezaugarriak ezagutzea, ainguratze-sistema probatzea eta karga hidrodinamikoak eta egituran eragiten duten bestelako kargak ezagutzea. Horrekin batera, itsaso errealean, eta ez urmael artifizialetan, sistemek —turbinek, sorgailuek— nola jokatzen duten eta kostaldeko ingurugiroan sistemak nola eragiten duen ere aztertuko dute.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
