Изгледа као да стално причамо о обновљивим изворима енергије, тема се просто сама од себе наметне. Данашња прича је ту да нас упозна и са оним мање познатим обновљивим изворима. Један од њих су таласи. Таласи настају дејством ветра, али стални ветрови настају због различите загрејаности ваздуха на различитим локацијама. Управо различита температура ваздуха изазива његово кретање, а ваздух загрева ништа друго него сунчево зрачење. Из тог разлога можемо енергију таласа посматрати као трансформисану сунчеву енергију. Овде се поставља питање зашто бисмо онда користили енергију таласа када већ користимо енергију ветра и сунца? Одговор је: таласи имају велику густину енергије (да се тако изразим). Тачније, таласи имају много више енергије у малом простору у односу на ветар који заузима много више простора да би дао исту количину енергије.

Да бисмо могли да користимо енергију таласа као извор струје неопходно је да су они константни, односно као што сам већ поменула, да на одређеној локацији дувају стални ветрови. Места са јаким сталним ветровима су обале Шкотске, севера Канаде, југа Африке, Аустралије и северозападне обале САД (нарочито Аљаске).

(Слика приказује просечну годишњу снагу таласа у различитим деловима света. Видимо да браон и наранџасте тачкице одговарају областима са најјачим таласима. Преузето са oceangrazer.com)

Талас настаје као испупчење на води под дејством ветра које све више расте. Овако настали талас може да путује неколико хиљада километара пре него што се разбије о обалу. Битно је да долази до кретања честица воде и испод површине – до дубине која одговара половини дужине таласа – али да количина енергије садржане у таласу опада са дубином. Дакле, талас је најјачи на самој површини (приказано на слици).

(Преузето са oceangrazer.com)

Чим честице на дну таласа дотакну дно долази до њиховог гурања нагоре што сабија талас и смањује његову енергију. Из тог разлога таласи у плитким водама садрже мању енергију од таласа у дубокој води. Овде настаје проблем – талас је најјачи у дубоким водама што би значило да ту треба поставити уређаје за добијање електричне енергије. Ипак, та струја се потом мора транспортовати са великих удаљености до обале. Али када би уређаји за трансформацију енергије таласа у струју били у плићој води, обала не би била веома примамљива за туристе и купаче. Такође се развијени водени саобраћај одвија управо уз обале. Дакле, долази до компетиције између производње енергије и других активности на мору. Зато се за сваки регион рачуна колико енергије се може заиста експлоатисати, када се све сабере и одузме. У случају САД, преко једне четвртине укупне годишње енергије се може добити из енергије таласа када се одузму губици у туризму, риболову и другим активностима на мору.

Данас постоји више различитих технологија за „хватање” енергије таласа. Уређаји могу бити постављени близу или далеко од обале. Технологије се углавном разликују према начину на који конвертују енергију таласа или према оријентацији уређаја у односу на талас. Постоје четири основне апликације:

Терминатори – све справе окренуте нормално на правац простирања таласа. Садрже стационаран и мобилан део. Стационаран део их причвршћује за обалу или морско дно, а мобилни део се покреће под дејством воде, притиска ваздух и ваздух под притиском покреће турбину. Један од примера је осцилирајућа водена колона приказана на слици.

(Преузето са science.howstuffworks.com)

Осцилирајућа водена колона има два отвора. Кроз доњи вода улази и притиска ваздух у колони. Због тога ваздух излази кроз горњи отвор и то окреће турбину. Када талас прође, вода се повлачи, ваздух се увлачи поново у колону и притом опет окреће турбину.

Други пример терминатора је преливајући уређај. Талас прелива бочни зид уређаја и вода се чува на површини у виду баре како би се повећао притисак воде. Када се накупи довољно воде притисак отвара пролаз у средини уређаја, вода отиче и покреће тубину постављену у отвору.

Атенуатори – оријентисани паралелно правцу кретања таласа. Најпознатији уређај је Pelamis. Њега чини низ цилиндричних плутајућих уређаја што подсећа на змију. Цилиндрични делови су на местима међусобног спајања повезани са хидрауличним клипним пумпама које покрећу електрични генератор. Струја се шаље кабловима ка морском дну и дуж дна до обале.

(Преузето из рада ‘ Ocean Wave Energy Converters: Status and Challenges’, mdpi.com)

Тачкасти апсорбери – нису оријентисани у односу на правац простирања таласа и апсорбују енергију таласа који долазе из свих праваца. Састоји се од вертикалне цеви у коју улази талас и помера клип који притиска воду присутну у цеви и вода под притиском покреће турбину.

Више пеламиса или тачкастих апсорбера постављених заједно чине фарме таласа.

Већина текстова који описују ову тему су стари већ десет година. Како стојимо са употребом енергије таласа у 2018. години?

Током година, дизајнирани су бројни уређаји али многи од њих нису постали ништа више него нацрт. Други су стигли само до лабораторијских тестирања. Многи уређају су брзо уништени након постављања у океан. Један од великих проблема јесте превелика различитост особина таласа, због којих уређаји не могу ефикасно да трансформишу њихову енергију. Други проблем је прикључивање на електродистрибуциону мрежу. Временски услови на пучини отежавају конструкцију и одржавање уређаја.

За сада постоји веома мали број уређаја постављених за комерцијалну употребу. Први је био управо Pelamis. Први пут су постављени на обалама Португала на 5 километара удаљености од обале 2008. године. Постављена су три уређаја која су могла да снабдеју 1500 домаћинстава. Пројекат је затворен након три месеца. У Шкотској је вршено тестирање од  2010. до 2014. Проучавања на овом уређају су дала бројне податке важне за даље напредовање других уређаја. Ипак, чак ни Pelamis није достигао довољан развој у поређењу са технологијама за трансформисање енергије ветра и сунца. Оно што је веома важно јесте процена утицаја на животну средину, али то за сада није могуће због недовољно дугог века ове технологије. У будућности ће бити неопходно проценити како уређаји за транформисање енергије таласа утичу на морске организме. Постоје мишљења да уређаји могу постати вештачки гребени и довести до уласка нових врста у екосистем. Постављање уређаја, копање и бушење такође може имати лош утицај.

Највећи број истраживања дешава се у САД, Европи и Кини. Тренутно можемо само да чекамо и надамо се да ће уређаји дати што боље резултате и на пољу ефикасности и на пољу заштите природе ☺