Energía ondulatoria

Transporte de energía por ondas de viento y captura de esa energía para realizar un trabajo útil.

La energía de las olas es la captura de energía de las olas del viento para realizar un trabajo útil , por ejemplo, generación de electricidad , desalinización de agua o bombeo de agua. Una máquina que aprovecha la energía de las olas es un convertidor de energía de las olas ( WEC ).

Las olas se generan principalmente por el viento que pasa sobre la superficie del mar y también por las fuerzas de las mareas, las variaciones de temperatura y otros factores. Mientras las olas se propaguen más lentamente que la velocidad del viento justo arriba, la energía se transfiere del viento a las olas. Las diferencias de presión del aire entre los lados de barlovento y sotavento de una cresta de ola y la fricción superficial del viento provocan tensión cortante y crecimiento de olas. ^[1]

La energía de las olas como término descriptivo es diferente a la energía de las mareas , que busca capturar principalmente la energía de la corriente causada por la atracción gravitacional del Sol y la Luna. Sin embargo, la energía de las olas y las mareas no son fundamentalmente distintas y tienen importantes cruces en tecnología e implementación. Otras fuerzas pueden crear corrientes , incluidas las olas rompientes , el viento , el efecto Coriolis , el cableado y las diferencias de temperatura y salinidad .

A partir de 2022, la energía de las olas no se utilizará ampliamente para aplicaciones comerciales, después de una larga serie de proyectos de prueba. Los intentos de utilizar esta energía comenzaron en 1890 o antes, ^[2] principalmente debido a su alta densidad de potencia . Justo debajo de la superficie del agua del océano, el flujo de energía de las olas, en promedio de tiempo, es típicamente cinco veces más denso que el flujo de energía eólica a 20 m sobre la superficie del mar, y de 10 a 30 veces más denso que el flujo de energía solar. ^[3]

En 2000, el primer dispositivo comercial de energía de las olas del mundo, el Islay LIMPET , se instaló en la costa de Islay en Escocia y se conectó a la red nacional del Reino Unido . ^[4] En 2008, se inauguró en Portugal el primer parque de olas experimental con múltiples generadores en el parque de olas de Aguçadoura . ^[5] Ambos proyectos han finalizado desde entonces.

Los convertidores de energía de las olas se pueden clasificar según su principio de funcionamiento como: ^{[6] [7]}

• columnas de agua oscilantes (con turbina de aire)
• cuerpos oscilantes (con motor hidroeléctrico, turbina hidráulica, generador eléctrico lineal)
• dispositivos de desbordamiento (con turbina hidráulica de baja altura)

Historia

La primera patente conocida para extraer energía de las olas del océano fue en 1799, presentada en París por Pierre-Simon Girard y su hijo. ^[8] Bochaux-Praceique construyó uno de los primeros dispositivos alrededor de 1910 para alimentar su casa en Royan , Francia. ^[9] Parece que este fue el primer dispositivo de energía de las olas del tipo de columna de agua oscilante. ^[10] De 1855 a 1973 se presentaron 340 patentes sólo en el Reino Unido . ^[8]

La búsqueda moderna de la energía de las olas fue iniciada por los experimentos de Yoshio Masuda en la década de 1940. ^[11] Probó varios conceptos y construyó cientos de unidades utilizadas para alimentar luces de navegación. Entre ellos estaba el concepto de extraer energía del movimiento angular en las articulaciones de una balsa articulada, que Masuda propuso en la década de 1950. ^[12]

La crisis del petróleo de 1973 renovó el interés por la energía de las olas. Los gobiernos de varios países, en particular del Reino Unido, Noruega y Suecia, lanzaron importantes programas de desarrollo de la energía de las olas. ^[3] Los investigadores reexaminaron el potencial de las ondas para extraer energía, en particular Stephen Salter , Johannes Falnes , Kjell Budal, Michael E. McCormick , David Evans , Michael French, Nick Newman y CC Mei .

El invento de Salter de 1974 pasó a ser conocido como pato de Salter o pato cabeceador , oficialmente el pato de Edimburgo. En pruebas a pequeña escala, el cuerpo curvo en forma de leva del Duck puede detener el 90% del movimiento ondulatorio y convertir el 90% de ese movimiento en electricidad, lo que proporciona una eficiencia del 81%. ^[13] En la década de 1980, se probaron varios otros prototipos de primera generación, pero a medida que los precios del petróleo bajaron, la financiación de la energía de las olas se redujo. Posteriormente, el cambio climático revitalizó el campo. ^{[14] [3]}

La primera instalación de prueba de energía de las olas del mundo se estableció en Orkney , Escocia, en 2003 para impulsar el desarrollo de una industria de energía de las olas y las mareas. El Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) ha apoyado el despliegue de más dispositivos de energía undimotriz y mareomotriz que cualquier otro sitio. ^[15] Después de su establecimiento, también se produjeron instalaciones de prueba en muchos otros países del mundo, proporcionando servicios e infraestructura para la prueba de dispositivos. ^[dieciséis]

El premio Saltire de £ 10 millones se otorgaría al primero que fuera capaz de generar 100 GWh a partir de energía de las olas durante un período continuo de dos años para 2017 (alrededor de 5,7 MW en promedio). ^[17] El premio nunca fue otorgado. Un estudio de 2017 realizado por la Universidad de Strathclyde y el Imperial College se centró en el fracaso en el desarrollo de dispositivos de energía de las olas "listos para el mercado", a pesar de una inversión del gobierno del Reino Unido de más de £200 millones durante 15 años. ^[18]

Los organismos públicos han continuado y en muchos países han aumentado la financiación de la investigación y el desarrollo de la energía de las olas durante la década de 2010. Esto incluye tanto a la UE como a los EE. UU. y el Reino Unido, donde la asignación anual suele oscilar entre 5 y 50 millones de dólares. ^{[19] [20] [21] [22] [23]} Combinado con la financiación privada, esto ha dado lugar a un gran número de proyectos de energía de las olas en curso (ver Lista de proyectos de energía de las olas ).

Conceptos fisicos

Como la mayoría de los movimientos fluidos, la interacción entre las olas del océano y los convertidores de energía es un fenómeno no lineal de alto orden. Se describe utilizando las ecuaciones incompresibles de Navier-Stokes.

$${\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {\partial {\vec {u}}}{\partial t}}+({\vec {u}}\cdot {\vec {\nabla }}){\vec {u}}&=\nu \Delta {\vec {u}}+{\frac {{\vec {F_{\text{ext}}}}-{\vec {\nabla }}p}{\rho }}\\{\vec {\nabla }}\cdot {\vec {u}}&=0\end{aligned}}}$$

presióndensidadviscosidadla gravedadla teoría de las ondas de Airy ${\textstyle {\vec {u}}(t,x,y,z)}$ ${\textstyle p}$ ${\textstyle \rho }$ ${\textstyle \nu }$ ${\textstyle {\vec {F_{\text{ext}}}}}$

• el movimiento del fluido es aproximadamente irrotacional ,
• La presión es aproximadamente constante en la superficie del agua, y
• la profundidad del fondo marino es aproximadamente constante.

En situaciones relevantes para la recolección de energía de las olas del océano, estas suposiciones suelen ser válidas.

Ecuaciones aireadas

La primera condición implica que el movimiento puede describirse mediante un potencial de velocidad : ^[24] ${\textstyle \phi (t,x,y,z)}$

$${\displaystyle {{\vec {\nabla }}\times {\vec {u}}={\vec {0}}}\Leftrightarrow {{\vec {u}}={\vec {\nabla }}\phi }{\text{,}}}$$

ecuación de Laplace

$${\displaystyle \nabla ^{2}\phi =0{\text{.}}}$$

ecuaciones de Navier-Stokes ${\displaystyle {\vec {F_{\text{ext}}}}=(0,0,-\rho g)}$

$${\displaystyle {\partial {\vec {\nabla }}\phi \over \partial t}+{1 \over 2}{\vec {\nabla }}{\bigl (}{\vec {\nabla }}\phi {\bigr )}^{2}=-{1 \over \rho }\cdot {\vec {\nabla }}p+{1 \over \rho }{\vec {\nabla }}{\bigl (}\rho gz{\bigr )},}$$

ley de conservación de Bernoulli

$${\displaystyle {\partial \phi \over \partial t}+{1 \over 2}{\bigl (}{\vec {\nabla }}\phi {\bigr )}^{2}+{1 \over \rho }p+gz=({\text{const}}){\text{.}}}$$

Teoría del flujo potencial lineal

Movimiento de una partícula en una ola oceánica.
A = En aguas profundas. La magnitud del movimiento circular de las partículas fluidas disminuye exponencialmente al aumentar la profundidad debajo de la superficie.
B = En aguas poco profundas (el fondo del océano ahora está en B). El movimiento elíptico de una partícula fluida se aplana al disminuir la profundidad.
1 = Dirección de propagación.
2 = Cresta de la ola.
3 = Valle de la onda.

Cuando se consideran ondas y movimientos de pequeña amplitud, el término cuadrático se puede despreciar, dando la ecuación lineal de Bernoulli, ${\textstyle \left({\vec {\nabla }}\phi \right)^{2}}$

$${\displaystyle {\partial \phi \over \partial t}+{1 \over \rho }p+gz=({\text{const}}){\text{.}}}$$

$${\displaystyle {\begin{aligned}&{\partial ^{2}\phi \over \partial t^{2}}+g{\partial \phi \over \partial z}=0\quad \quad \quad ({\text{surface}})\\&{\partial \phi \over \partial z}=0{\phantom {{\partial ^{2}\phi \over \partial t^{2}}+{}}}\,\,\quad \quad \quad ({\text{seabed}})\end{aligned}}}$$

sinusoidales de la forma

$${\displaystyle \phi =A(z)\sin {\!(kx-\omega t)}{\text{,}}}$$

número de onda ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle A(z)}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle k}$

$${\displaystyle {\begin{aligned}&A(z)={gH \over 2\omega }{\cosh(k(z+h)) \over \cosh(kh)}\\&\omega =gk\tanh(kh){\text{.}}\end{aligned}}}$$

${\displaystyle \eta }$

$${\displaystyle \eta =-{1 \over g}{\partial \phi \over \partial t}={H \over 2}\cos(kx-\omega t){\text{:}}}$$

Consecuencias

El movimiento oscilatorio es máximo en la superficie y disminuye exponencialmente con la profundidad. Sin embargo, para las ondas estacionarias ( clapotis ) cercanas a una costa reflectante, la energía de las olas también está presente como oscilaciones de presión a gran profundidad, produciendo microsismos . ^[1] Las fluctuaciones de presión a mayor profundidad son demasiado pequeñas para ser interesantes para la conversión de energía de las olas.

El comportamiento de las ondas de Airy ofrece dos regímenes interesantes: aguas a mayor profundidad que la mitad de la longitud de onda, como es común en el mar y el océano, y aguas poco profundas, con longitudes de onda superiores a unas veinte veces la profundidad del agua. Las ondas profundas son dispersivas : las ondas de longitudes de onda largas se propagan más rápido y tienden a superar a las de longitudes de onda más cortas. La velocidad del grupo de aguas profundas es la mitad de la velocidad de fase . Las ondas de aguas poco profundas no tienen dispersión: la velocidad del grupo es igual a la velocidad de fase y los trenes de ondas se propagan sin perturbaciones. ^{[1] [25] [26]}

La siguiente tabla resume el comportamiento de las olas en los distintos regímenes:

Fórmula de la energía de las olas

Fotografía de las trayectorias elípticas de las partículas de agua bajo una onda de gravedad superficial (progresiva y periódica) en un canal de ondas . Las condiciones de las olas son: profundidad media del agua d  = 2,50 pies (0,76 m), altura de la ola H  = 0,339 pies (0,103 m), longitud de onda λ = 6,42 pies (1,96 m), período T  = 1,12 s. ^[27]

En aguas profundas, donde la profundidad del agua es mayor que la mitad de la longitud de onda , el flujo de energía de las olas es ^[b]

${\displaystyle P={\frac {\rho g^{2}}{64\pi }}H_{m0}^{2}T_{e}\approx \left(0.5{\frac {\text{kW}}{{\text{m}}^{3}\cdot {\text{s}}}}\right)H_{m0}^{2}\;T_{e},}$

siendo P el flujo de energía de las olas por unidad de longitud de la cresta de la ola, H _m0 la altura significativa de la ola , T _e el período de energía de las olas , ρ la densidad del agua y g la aceleración de la gravedad . La fórmula anterior establece que la potencia de las olas es proporcional al período de energía de las olas y al cuadrado de la altura de las olas. Cuando la altura significativa de la ola se expresa en metros y el período de la ola en segundos, el resultado es la potencia de la ola en kilovatios (kW) por metro de longitud del frente de onda . ^{[28] [29] [30] [31]}

Por ejemplo, consideremos el oleaje moderado del océano, en aguas profundas, a unos pocos kilómetros de la costa, con una altura de ola de 3 m y un período de energía de ola de 8 s. Resolver la potencia produce

${\displaystyle P\approx 0.5{\frac {\text{kW}}{{\text{m}}^{3}\cdot {\text{s}}}}(3\cdot {\text{m}})^{2}(8\cdot {\text{s}})\approx 36{\frac {\text{kW}}{\text{m}}},}$

o 36 kilovatios de potencia potencial por metro de cresta de ola.

En las grandes tormentas, los estados marinos más grandes tienen una altura de ola significativa de unos 15 metros y un período de energía de unos 15 segundos. Según la fórmula anterior, estas ondas transportan aproximadamente 1,7 MW de potencia por cada metro de frente de onda.

Un dispositivo de energía de las olas eficaz captura una parte importante del flujo de energía de las olas. Como resultado, la altura de las olas disminuye en la zona detrás del dispositivo.

Energía y flujo de energía.

En el estado del mar , la densidad de energía media por unidad de área de las ondas de gravedad en la superficie del agua es proporcional a la altura de las olas al cuadrado, según la teoría de las olas lineales: ^{[1] [26]}

${\displaystyle E={\frac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2},}$ ^{[c] [32]}

donde E es la densidad media de energía de las olas por unidad de área horizontal (J/m ² ), la suma de la densidad de energía cinética y potencial por unidad de área horizontal. La densidad de energía potencial es igual a la energía cinética, ^[1] y ambas contribuyen con la mitad de la densidad de energía de las olas E , como se puede esperar del teorema de equipartición .

Las ondas se propagan en la superficie, donde las crestas viajan con la velocidad de fase mientras que la energía se transporta horizontalmente con la velocidad de grupo . La velocidad media de transporte de la energía de las olas a través de un plano vertical de unidad de ancho, paralelo a la cresta de una ola, es el flujo de energía (o potencia de las olas, que no debe confundirse con la producción producida por un dispositivo), y es igual a: ^{[ 33] [1]}

${\displaystyle P=E\,c_{g},}$siendo c _g la velocidad del grupo (m/s).

Debido a la relación de dispersión de las ondas bajo gravedad, la velocidad del grupo depende de la longitud de onda λ , o equivalentemente, del período de la onda T.

La altura de las olas está determinada por la velocidad del viento, el tiempo que el viento ha estado soplando, el alcance (la distancia a la que el viento excita las olas) y por la batimetría (que puede concentrar o dispersar la energía de las olas). Una velocidad del viento dada tiene un límite práctico coincidente sobre el cual el tiempo o la distancia no aumentan el tamaño de las olas. En este límite se dice que las olas están "completamente desarrolladas". En general, las olas más grandes son más poderosas, pero la potencia de las olas también está determinada por la longitud de onda , la densidad del agua , la profundidad del agua y la aceleración de la gravedad.

Convertidores de energía de las olas

Los convertidores de energía de las olas (WEC) generalmente se clasifican por método, ubicación y sistema de toma de fuerza . Las ubicaciones son costeras, cercanas a la costa y mar adentro. Los tipos de toma de fuerza incluyen: ariete hidráulico , bomba de manguera elastomérica , bomba a tierra, turbina hidroeléctrica , turbina de aire, ^[34] y generador eléctrico lineal .

Diferentes rutas de conversión de energía de las olas a energía útil en términos de electricidad o uso directo.

Los cuatro enfoques más comunes son:

• boyas absorbentes puntuales
• atenuadores de superficie
• columnas de agua oscilantes
• dispositivos de desbordamiento

Conceptos genéricos de energía de las olas: 1. Absorbedor puntual, 2. Atenuador, 3. Convertidor de sobretensión de onda oscilante, 4. Columna de agua oscilante, 5. Dispositivo de rebase, 6. Diferencial de presión sumergido, 7. Convertidores flotantes en el aire.

Boya absorbente puntual

Este dispositivo flota en la superficie y se sujeta mediante cables conectados al fondo marino. El absorbente puntual tiene un ancho de dispositivo mucho menor que la longitud de onda entrante λ. La energía se absorbe irradiando una onda con interferencia destructiva a las ondas entrantes. Las boyas utilizan el ascenso y descenso del oleaje para generar electricidad directamente a través de generadores lineales , ^[35] generadores impulsados ​​por convertidores mecánicos lineales a rotativos, ^[36] o bombas hidráulicas. ^[37] La ​​energía extraída de las olas puede afectar la costa, lo que implica que los sitios deben permanecer lejos de la costa. ^[38]

atenuador de superficie

Estos dispositivos utilizan múltiples segmentos flotantes conectados entre sí. Están orientados perpendicularmente a las ondas entrantes. Las olas crean un movimiento de flexión y ese movimiento impulsa las bombas hidráulicas para generar electricidad.

Convertidor de sobretensión de onda oscilante

Estos dispositivos suelen tener un extremo fijado a una estructura o al fondo marino, mientras que el otro extremo puede moverse libremente. La energía se obtiene del movimiento relativo del cuerpo en comparación con el punto fijo. Los convertidores suelen presentarse en forma de flotadores, aletas o membranas. Algunos diseños incorporan reflectores parabólicos para enfocar la energía en el punto de captura. Estos sistemas capturan energía del ascenso y descenso de las olas. ^[39]

Columna de agua oscilante

Los dispositivos de columna de agua oscilante pueden ubicarse en tierra o mar adentro. Las olas comprimen el aire en una cámara interna, forzando el aire a través de una turbina para generar electricidad . ^[40] Se produce un ruido significativo cuando el aire fluye a través de las turbinas, lo que puede afectar a las aves y organismos marinos cercanos . Es posible que la vida marina quede atrapada o enredada dentro de la cámara de aire. ^[38] Extrae energía de toda la columna de agua. ^[41]

Dispositivo de desbordamiento

Los dispositivos de desbordamiento son estructuras largas que utilizan la velocidad de las olas para llenar un depósito hasta un nivel de agua mayor que el del océano circundante. La energía potencial en la altura del embalse se captura con turbinas de baja altura. Los dispositivos pueden estar en el extranjero o en el extranjero.

Diferencial de presión sumergido

Los convertidores sumergidos basados ​​en diferencial de presión ^[42] utilizan membranas flexibles (normalmente de caucho reforzado) para extraer la energía de las olas. Estos convertidores utilizan la diferencia de presión en diferentes lugares debajo de una ola para producir una diferencia de presión dentro de un sistema hidráulico de toma de fuerza cerrada. Esta diferencia de presión se utiliza generalmente para producir flujo, que impulsa una turbina y un generador eléctrico. Los convertidores diferenciales de presión sumergidos suelen utilizar membranas flexibles como superficie de trabajo entre el agua y la toma de fuerza. Las membranas son flexibles y de poca masa, lo que puede fortalecer el acoplamiento con la energía de las olas. Su flexibilidad permite grandes cambios en la geometría de la superficie de trabajo, que se puede utilizar para ajustar el convertidor a condiciones de olas específicas y protegerlo de cargas excesivas en condiciones extremas.

Un convertidor sumergido puede colocarse en el fondo marino o en mitad del agua. En ambos casos, el convertidor está protegido de las cargas de impacto del agua que pueden producirse en la superficie libre . Las cargas de las olas también disminuyen en proporción no lineal a la distancia debajo de la superficie libre. Esto significa que al optimizar la profundidad, se puede equilibrar la protección contra cargas extremas y el acceso a la energía de las olas.

Convertidores flotantes en el aire

Central undimotriz mediante cámara neumática

Diseño simplificado de central undimotriz.

Los convertidores flotantes en el aire ofrecen potencialmente una mayor confiabilidad porque el dispositivo está ubicado sobre el agua, lo que también facilita la inspección y el mantenimiento. Ejemplos de diferentes conceptos de convertidores flotantes en el aire incluyen:

• Sistemas de extracción de energía con amortiguación de balanceo con turbinas en compartimentos que contienen agua chapoteando.
• sistemas pendulares de eje horizontal
• sistemas de péndulo de eje vertical

Efectos ambientales

Las preocupaciones ambientales comunes asociadas con la energía marina incluyen: ^{[43] [38]}

• Los efectos de los campos electromagnéticos y del ruido submarino;
• Potencial de la presencia física para alterar el comportamiento de mamíferos marinos, peces y aves marinas mediante atracción, evitación y enredo.
• Efecto potencial sobre procesos marinos como el transporte de sedimentos y la calidad del agua .
• Los sistemas de cimientos/amarre pueden afectar a los organismos bentónicos mediante enredo/atrapamiento
• Efectos de las fuerzas electromotrices producidas por cables eléctricos submarinos .
• Riesgo de colisión menor
• Acumulación de arrecifes artificiales cerca de instalaciones fijas
• Posible disrupción de los sitios de descanso

Potencial

Se ha estimado que el potencial teórico mundial de la energía de las olas es superior a 2 TW. ^[44] Los lugares con mayor potencial para la energía de las olas incluyen la costa occidental de Europa, la costa norte del Reino Unido y las costas del Pacífico de América del Norte y del Sur, África del Sur, Australia y Nueva Zelanda. Las zonas templadas del norte y del sur tienen los mejores sitios para capturar la energía de las olas. Los vientos del oeste predominantes en estas zonas soplan con más fuerza en invierno.

Mapa mundial de recursos energéticos de las olas.

El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) estimó el potencial teórico de energía de las olas para varios países. Se estimó que el potencial de Estados Unidos equivalía a 1170 TWh por año o casi 1/3 del consumo de electricidad del país. ^[45] La costa de Alaska representó ~50% del total.

Tenga en cuenta que el potencial técnico y económico será inferior a los valores dados para el potencial teórico. ^{[46] [47]}

Desafíos

Es necesario abordar los impactos ambientales. ^{[30] [48]} Los desafíos socioeconómicos incluyen el desplazamiento de pescadores comerciales y recreativos, y pueden presentar peligros para la navegación. ^[49] Deben proporcionarse infraestructuras de apoyo, como conexiones a la red. ^[50] Los WEC comerciales no siempre han tenido éxito. En 2019, por ejemplo, Seabased Industries AB en Suecia fue liquidada debido a "grandes desafíos en los últimos años, tanto prácticos como financieros". ^[51]

La tecnología actual de generación de energía undimotriz está sujeta a muchas limitaciones técnicas. ^[52] Estas limitaciones se derivan de la naturaleza compleja y dinámica de las olas del océano, que requieren tecnología robusta y eficiente para capturar la energía. Los desafíos incluyen diseñar y construir dispositivos de energía de las olas que puedan resistir los efectos corrosivos del agua salada, las duras condiciones climáticas y las fuerzas extremas de las olas. ^[53] Además, optimizar el rendimiento y la eficiencia de los convertidores de energía de las olas, como los dispositivos de columna de agua oscilante (OWC), los absorbentes puntuales y los dispositivos de rebase, requiere superar las complejidades de ingeniería relacionadas con la naturaleza dinámica y variable de las olas. ^[54] Además, el desarrollo de sistemas de amarre y anclaje eficaces para mantener los dispositivos de energía de las olas en su lugar en el duro entorno oceánico, y el desarrollo de mecanismos de toma de energía confiables y eficientes para convertir la energía de las olas capturada en electricidad, también son desafíos técnicos en la energía de las olas. generación. ^[55] Como la disipación de energía de las olas por un rompeolas de montículo flexible sumergido es mayor que la de una estructura sumergida rígida, se espera una mayor disipación de energía de las olas debido a la forma altamente deformada de la estructura. ^[56]

Granjas de olas

Una granja de olas (granja de energía de las olas o parque de energía de las olas) es un grupo de dispositivos de energía de las olas colocados. Los dispositivos interactúan hidrodinámica y eléctricamente, según el número de máquinas, el espaciamiento y la disposición, el clima de las olas, la geometría costera y bentónica y las estrategias de control. El proceso de diseño es un problema de optimización múltiple que busca alta producción de energía, bajos costos y fluctuaciones de energía limitadas. ^[57]

Galería de instalaciones de energía de las olas.

• 
  Pelamis Wave Energy Converter en el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC), en 2008.
• 
  Azura en el sitio de pruebas de energía de las olas (WETS) de la Marina de los EE. UU. en Oahu .
• 
  El convertidor de energía de las olas (WEC) AMOG, en funcionamiento frente al suroeste de Inglaterra (2019).
• 
  El convertidor mWave de Bombora Wave Power.
• 
  CalWave Power Technologies, Inc. convertidor de energía de las olas en California.

Patentes

• Solicitud de patente de la OMPI WO2016032360 — 2016 Sistema de almacenamiento por bombeo – Solicitud de patente "Energía hidráulica con amortiguación de presión"
• Patente estadounidense 8.806.865 - 2011 Dispositivo de aprovechamiento de la energía de las olas del océano - Patente híbrida de Pelamis/Salter's Duck
• Patente estadounidense 3.928.967 - 1974 Aparato y método de extracción de energía de las olas - La patente original "Salter's Duck"
• Patente estadounidense 4.134.023 - 1977 Aparato para uso en la extracción de energía de las olas en el agua - Método de Salter para mejorar la eficiencia del "pato"
• Patente estadounidense 6.194.815 - 1999 Generador de energía eléctrica rotativo piezoeléctrico
• Patente estadounidense 1.930.958 - 1932 Motor de olas - Planta de energía oceánica Parsons - Herring Cove Nueva Escocia - marzo de 1925. La primera planta comercial del mundo que convierte la energía de las olas del océano en energía eléctrica. Diseñador: Osborne Havelock Parsons, nacido en 1873 en Petitcodiac, New Brunswick.
• Convertidores de energía de las olas que utilizan diferencias de presión US 20040217597 A1 — 2004 Convertidores de energía de las olas que utilizan diferencias de presión ^[58]

Una empresa con sede en el Reino Unido ha desarrollado un imán Waveline que puede alcanzar un coste nivelado de electricidad de 0,01 £/kWh con niveles mínimos de mantenimiento. ^[59]

Ver también

• Lista de centrales undimotrices
• Lista de proyectos de energía undimotriz
• Energía de las olas en Australia
• Energía de las olas en Nueva Zelanda
• Energía de las olas en Escocia
• La energía de las olas en los Estados Unidos
• Energía marina
• Conversión de energía térmica oceánica
• Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables (OEERE)
• Consumo mundial de energía

Notas

1. Para determinar la velocidad del grupo, la frecuencia angular ω se considera en función del número de onda k , o de manera equivalente, el período T en función de la longitud de onda λ .
2. El flujo de energía ocurre con la velocidad del grupo, ver Herbich, John B. (2000). Manual de ingeniería costera . Profesional de McGraw-Hill. A.117, ecuación. (12). ISBN ${\displaystyle P={\tfrac {1}{16}}\rho gH_{m0}^{2}c_{g},}$ ${\displaystyle c_{g}}$ 978-0-07-134402-9.La velocidad del grupo es , consulte la tabla colapsada " Propiedades de las ondas de gravedad en la superficie de aguas profundas, aguas poco profundas y en profundidad intermedia, según la teoría de ondas lineales " en la sección " Energía de las olas y flujo de energía de las olas " a continuación. ${\displaystyle c_{g}={\tfrac {g}{4\pi }}T}$
3. Aquí, el factor para las ondas aleatorias es 1 ⁄ 16 , a diferencia de 1 ⁄ 8 para las ondas periódicas, como se explica más adelante. Para una onda sinusoidal de pequeña amplitud con amplitud de onda, la densidad de energía de la onda por unidad de área horizontal es o usando la altura de la onda para ondas sinusoidales. En términos de la variación de la elevación de la superficie, la densidad de energía es . Pasando a las ondas aleatorias, también es válida la última formulación de la ecuación de la energía de las olas en términos de (Holthuijsen, 2007, p. 40), debido al teorema de Parseval . Además, la altura significativa de las olas se define como , lo que lleva al factor 1 ⁄ 16 en la densidad de energía de las olas por unidad de área horizontal. ${\textstyle \eta =a\cos 2\pi \left({\frac {x}{\lambda }}-{\frac {t}{T}}\right)}$ ${\displaystyle a,}$ ${\textstyle E={\frac {1}{2}}\rho ga^{2},}$ ${\textstyle E={\frac {1}{8}}\rho gH^{2}}$ ${\textstyle H=2a}$ ${\textstyle m_{0}=\sigma _{\eta }^{2}={\overline {(\eta -{\bar {\eta }})^{2}}}={\frac {1}{2}}a^{2},}$ ${\textstyle E=\rho gm_{0}}$ ${\textstyle m_{0}}$ ${\textstyle H_{m0}=4{\sqrt {m_{0}}}}$

Referencias

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Otras lecturas

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• Falnes, Johannes (2002). Olas oceánicas y sistemas oscilantes . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-01749-7., 288 págs.
• McCormick, Michael (2007). Conversión de energía de las olas del océano . Dover. ISBN 978-0-486-46245-5., 256 págs.
• Twidell, John; Vertedero, Anthony D.; Vertedero, Tony (2006). Recursos energéticos renovables . Taylor y Francisco. ISBN 978-0-419-25330-3., 601 págs.

enlaces externos

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• "Wave Power: The Coming Wave" de The Economist, 5 de junio de 2008
• Tethys: la base de datos Tethys del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico
• Vídeo sobre la energía del oleaje en YouTube