அலைகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துதல்: கடல் அலை ஆற்றல் சேகரிப்பு பற்றிய ஒரு உலகளாவிய ஆய்வு

பருவநிலை மாற்றத்தை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கும், புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைப்பதற்கும் நிலையான மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களைக் கண்டறிவதில் உலகம் பெருகிய முறையில் கவனம் செலுத்துகிறது. பல்வேறு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி விருப்பங்களில், கடல் அலை ஆற்றல் பெருமளவில் பயன்படுத்தப்படாத மற்றும் அபரிமிதமான வளமாக உள்ளது. இந்த விரிவான வழிகாட்டி கடல் அலை ஆற்றல் சேகரிப்பின் தொழில்நுட்பம், உலகளாவிய திட்டங்கள், சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள், சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால ஆற்றலை ஆராய்கிறது.

கடல் அலை ஆற்றல் என்றால் என்ன?

கடல் அலை ஆற்றல் என்பது கடலில் உள்ள மேற்பரப்பு அலைகளால் உருவாக்கப்படும் ஆற்றலைக் குறிக்கிறது. இந்த அலைகள் நீரின் மேற்பரப்பில் காற்று வீசுவதால் உருவாகின்றன. இந்த அலைகளில் உள்ள ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி மின்சாரமாக மாற்ற முடியும்.

ஏன் கடல் அலை ஆற்றல்?

• வளம்: கடல் பூமியின் மேற்பரப்பில் 70% க்கும் அதிகமாக உள்ளது, இது ஒரு பரந்த மற்றும் பெருமளவில் பயன்படுத்தப்படாத ஆற்றல் வளத்தைக் குறிக்கிறது.
• கணிக்கக்கூடிய தன்மை: அலை வடிவங்கள் பொதுவாக காற்று அல்லது சூரிய வளங்களை விட கணிக்கக்கூடியவை, இது அதிக நம்பகமான ஆற்றல் உற்பத்திக்கு அனுமதிக்கிறது.
• அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி: நீர் காற்றை விட அடர்த்தியானது, அதாவது அலைகள் காற்றை விட கணிசமாக அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன.
• குறைக்கப்பட்ட நிலப் பயன்பாடு: அலை ஆற்றல் சாதனங்கள் கடலோரத்தில் அமைந்திருப்பதால், மற்ற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது நிலப் பயன்பாட்டு தாக்கங்களைக் குறைக்கிறது.
• குறைக்கப்பட்ட காட்சி தாக்கம்: பெரிய காற்றாலைப் பண்ணைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, அலை ஆற்றல் அமைப்புகள், குறிப்பாக நீரில் மூழ்கும்போது, காட்சிக்கு இடையூறு குறைவாக இருக்கும்.

கடல் அலை ஆற்றல் எவ்வாறு பிடிக்கப்படுகிறது: அலை ஆற்றல் மாற்றி (WEC) தொழில்நுட்பங்கள்

அலை ஆற்றல் மாற்றிகள் (WECs) என்பது கடல் அலைகளின் ஆற்றலைப் பிடித்து மின்சாரமாக மாற்ற வடிவமைக்கப்பட்ட சாதனங்கள் ஆகும். பல வேறுபட்ட WEC தொழில்நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் பொதுவான சில வகைகள் இங்கே:

1. புள்ளி உறிஞ்சிகள் (Point Absorbers)

புள்ளி உறிஞ்சிகள் மிதக்கும் கட்டமைப்புகளாகும், அவை அலைகளுடன் மேலும் கீழும் நகரும். இந்த இயக்கம் ஒரு ஜெனரேட்டரை இயக்க பயன்படுகிறது, இது மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. அவை ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை மற்றும் தனித்தனியாக அல்லது வரிசைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம்.

உதாரணம்: கார்னகி க்ளீன் எனர்ஜி CETO அமைப்பு, இது நீரில் மூழ்கிய மிதவைகளைப் பயன்படுத்தி உயர் அழுத்த நீரை கரைக்கு பம்ப் செய்து விசையாழிகளை இயக்குகிறது.

2. ஊசலாடும் நீர் நெடுவரிசைகள் (OWC)

OWC-கள் நீர் மட்டத்திற்கு மேலே ஒரு காற்று அறையுடன் ஓரளவு நீரில் மூழ்கிய அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. அலைகள் அறைக்குள் நுழையும்போது, அவை நீர் மட்டத்தை உயரவும் தாழவும் செய்கின்றன, காற்றை அழுத்தி மற்றும் தளர்த்துகின்றன. இந்த காற்று பின்னர் ஒரு விசையாழி வழியாக செலுத்தப்பட்டு, மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது.

உதாரணம்: ஸ்காட்லாந்தின் இஸ்லே தீவில் உள்ள LIMPET (Land Installed Marine Powered Energy Transformer) ஒரு கரை அடிப்படையிலான OWC-க்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

3. மேல்வழிதல் சாதனங்கள் (Overtopping Devices)

மேல்வழிதல் சாதனங்கள், கடல் மட்டத்திற்கு மேலே அமைந்துள்ள ஒரு நீர்த்தேக்கத்தில் உள்வரும் அலைகளிலிருந்து நீரைப் பிடிப்பதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. பின்னர் அந்த நீர் ஒரு விசையாழி மூலம் கடலுக்குள் மீண்டும் வெளியிடப்பட்டு, மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது.

உதாரணம்: டென்மார்க்கில் சோதனை செய்யப்பட்ட ஒரு மிதக்கும் மேல்வழிதல் சாதனமான வேவ் டிராகன் (Wave Dragon) ஆகும்.

4. ஊசலாடும் அலை எழுச்சி மாற்றிகள்

இந்த சாதனங்கள் கீல் கொண்ட கட்டமைப்புகளாகும், அவை கடற்பரப்பில் நங்கூரமிடப்பட்டுள்ளன. அவை அலைகளின் எழுச்சியுடன் முன்னும் பின்னுமாக ஊசலாடுகின்றன, மேலும் இந்த இயக்கம் மின்சாரத்தை உருவாக்கும் ஒரு ஹைட்ராலிக் அமைப்பை இயக்கப் பயன்படுகிறது.

உதாரணம்: அக்வாமரைன் பவர் உருவாக்கிய ஆயிஸ்டர் (Oyster) சாதனம், ஊசலாடும் அலை எழுச்சி மாற்றிக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

5. நீரில் மூழ்கிய அழுத்தம் வேறுபாடு சாதனங்கள்

இந்த சாதனங்கள் கடற்பரப்பில் அமைந்துள்ளன மற்றும் கடந்து செல்லும் அலைகளால் ஏற்படும் அழுத்த வேறுபாடுகளைப் பயன்படுத்தி பம்புகள் அல்லது ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளை இயக்குகின்றன, அவை மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன.

ஒவ்வொரு WEC தொழில்நுட்பத்திற்கும் அலை காலநிலை, நீரின் ஆழம் மற்றும் கடற்பரப்பு நிலைமைகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு தேவைகள் உள்ளன. தொழில்நுட்பத்தின் தேர்வு, அது பயன்படுத்தப்படும் இடத்தின் குறிப்பிட்ட பண்புகளைப் பொறுத்தது.

உலகளாவிய அலை ஆற்றல் திட்டங்கள்: கண்டுபிடிப்புகளின் உலகம்

அலை ஆற்றல் திட்டங்கள் உலகம் முழுவதும் உருவாக்கப்பட்டு சோதிக்கப்படுகின்றன. சில குறிப்பிடத்தக்க எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

ஐரோப்பா

• ஸ்காட்லாந்து: ஸ்காட்லாந்து அலை ஆற்றல் வளர்ச்சியில் ஒரு முன்னோடியாக இருந்து வருகிறது, ஓர்க்னியில் உள்ள ஐரோப்பிய கடல் ஆற்றல் மையம் (EMEC) உட்பட பல சோதனை தளங்கள் மற்றும் செயல்விளக்கத் திட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது.
• போர்ச்சுகல்: அகுசடோரா அலை பண்ணை (Aguçadoura Wave Farm) முதல் வணிக அளவிலான அலை ஆற்றல் திட்டங்களில் ஒன்றாகும், இருப்பினும் அது பின்னர் நிறுத்தப்பட்டது.
• ஸ்பெயின்: ஸ்பெயினில் உள்ள முட்ரிகு அலைத்தடுப்பு அலை ஆலை (Mutriku Breakwater Wave Plant), ஒரு அலைத்தடுப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஊசலாடும் நீர் நெடுவரிசை அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது.
• ஐக்கிய இராச்சியம்: கார்ன்வால் கடற்கரையில் உள்ள கட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்ட அலை ஆற்றல் சோதனைத் தளமான வேவ் ஹப் (Wave Hub), நிறுவனங்கள் தங்கள் சாதனங்களைச் சோதிக்க ஒரு இடத்தை வழங்குகிறது.

வட அமெரிக்கா

• அமெரிக்கா: வடமேற்கு தேசிய கடல் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மையம் (NNMREC) ஓரிகான் மற்றும் வாஷிங்டனில் சோதனை தளங்களைக் கொண்டுள்ளது. பல நிறுவனங்கள் பசிபிக் வடமேற்கில் அலை ஆற்றல் சாதனங்களை உருவாக்கி சோதித்து வருகின்றன.
• கனடா: பிரிட்டிஷ் கொலம்பியா மற்றும் நோவா ஸ்கோடியாவில் திட்டங்கள் நடந்து வருகின்றன, பசிபிக் மற்றும் அட்லாண்டிக் கடற்கரைகளில் அலை ஆற்றல் திறனை ஆராய்கின்றன.

ஆஸ்திரேலியா

• ஆஸ்திரேலியா: மேற்கு ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள கார்னகி க்ளீன் எனர்ஜியின் CETO திட்டம் அலை ஆற்றல் வளர்ச்சிக்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க எடுத்துக்காட்டு ஆகும்.

ஆசியா

• ஜப்பான்: ஜப்பான் பல ஆண்டுகளாக அலை ஆற்றலை ஆராய்ச்சி செய்து வருகிறது, பல சோதனைத் திட்டங்கள் மற்றும் சாதனங்கள் அதன் கடற்கரையைச் சுற்றி பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
• சீனா: சீனா அலை ஆற்றல் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிலும் முதலீடு செய்து வருகிறது, குறிப்பாக தொலைதூர தீவுகள் மற்றும் கடலோர சமூகங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்குவதற்காக.

அலை ஆற்றலின் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள்

அலை ஆற்றல் ஒரு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரமாக இருந்தாலும், அதன் சாத்தியமான சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம். இந்த தாக்கங்களைக் குறைக்க கவனமாக திட்டமிடல் மற்றும் கண்காணிப்பு அவசியம்.

சாத்தியமான தாக்கங்கள்

• கடல்வாழ் உயிரினங்கள்: அலை ஆற்றல் சாதனங்களின் இருப்பு, சத்தம், மின்காந்த புலங்கள் மற்றும் உடல் ரீதியான தடை ஆகியவற்றின் மூலம் கடல்வாழ் உயிரினங்களை பாதிக்கலாம். இந்த தாக்கங்களை மதிப்பிடுவதற்கும் தணிப்பு நடவடிக்கைகளை உருவாக்குவதற்கும் ஆய்வுகள் தேவை.
• வண்டல் போக்குவரத்து: அலை ஆற்றல் சாதனங்கள் அலை வடிவங்களையும் நீரோட்டங்களையும் மாற்றக்கூடும், இது வண்டல் போக்குவரத்து மற்றும் கடலோர அரிப்பை பாதிக்கலாம்.
• காட்சி தாக்கம்: சில அலை ஆற்றல் சாதனங்கள், குறிப்பாக கரைக்கு அருகில் அமைந்துள்ளவை, நிலப்பரப்பில் காட்சி தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
• கப்பல் போக்குவரத்து: அலை ஆற்றல் அமைப்புகள் கப்பல்கள் மற்றும் படகுகளின் வழிசெலுத்தலுக்கு ஆபத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

தணிப்பு உத்திகள்

• கவனமான தளத் தேர்வு: குறைந்தபட்ச சுற்றுச்சூழல் உணர்திறன் கொண்ட இடங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது சாத்தியமான தாக்கங்களைக் குறைக்கும்.
• சாதன வடிவமைப்பு: சத்தம், மின்காந்த புலங்கள் மற்றும் உடல் ரீதியான தடைகளைக் குறைக்க சாதனங்களை வடிவமைப்பது கடல்வாழ் உயிரினங்களைப் பாதுகாக்க உதவும்.
• கண்காணிப்பு: சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளை தொடர்ந்து கண்காணிப்பது எந்தவொரு சாத்தியமான தாக்கங்களையும் கண்டறிந்து தீர்க்க உதவும்.
• பங்குதாரர் ஈடுபாடு: உள்ளூர் சமூகங்கள் மற்றும் பங்குதாரர்களுடன் ஈடுபடுவது கவலைகளைத் தீர்க்கவும், திட்டங்கள் பொறுப்பான முறையில் உருவாக்கப்படுவதை உறுதிப்படுத்தவும் உதவும்.

அலை ஆற்றல் வளர்ச்சியில் சவால்கள் மற்றும் வாய்ப்புகள்

அதன் ஆற்றல் இருந்தபோதிலும், அலை ஆற்றல் அதன் பரவலான பயன்பாட்டை செயல்படுத்த பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது.

சவால்கள்

• செலவு: மற்ற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அலை ஆற்றல் தொழில்நுட்பம் இன்னும் ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்தது. செலவுகளைக் குறைப்பது ஒரு பெரிய சவால்.
• தொழில்நுட்ப முதிர்ச்சி: பல அலை ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்கள் இன்னும் வளர்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டங்களில் உள்ளன, மேலும் மேலும் செம்மைப்படுத்தல் மற்றும் சோதனை தேவை.
• தப்பிப்பிழைக்கும் திறன்: அலை ஆற்றல் சாதனங்கள் புயல்கள் மற்றும் தீவிர அலைகள் உட்பட கடுமையான கடல் நிலைமைகளைத் தாங்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்.
• கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு: ஏற்கனவே உள்ள மின்சாரக் கட்டமைப்புகளில் அலை ஆற்றலை ஒருங்கிணைப்பது, குறிப்பாக தொலைதூர இடங்களில் சவாலானது.
• ஒழுங்குமுறை கட்டமைப்புகள்: அலை ஆற்றல் திட்டங்களின் வளர்ச்சியை ஆதரிக்க தெளிவான மற்றும் நிலையான ஒழுங்குமுறை கட்டமைப்புகள் தேவை.

வாய்ப்புகள்

• தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்பு: தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு மிகவும் திறமையான மற்றும் செலவு குறைந்த அலை ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களுக்கு வழிவகுக்கும்.
• அரசாங்க ஆதரவு: அரசாங்க நிதி மற்றும் சலுகைகள் அலை ஆற்றல் திட்டங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் வரிசைப்படுத்தலை விரைவுபடுத்த உதவும்.
• தனியார் முதலீடு: அலை ஆற்றல் வளர்ச்சியை அளவிடுவதற்கு தனியார் முதலீட்டை ஈர்ப்பது அவசியம்.
• சர்வதேச ஒத்துழைப்பு: நாடுகளிடையே அறிவு மற்றும் நிபுணத்துவத்தைப் பகிர்வது அலை ஆற்றலில் முன்னேற்றத்தை விரைவுபடுத்த உதவும்.
• தீவு நாடுகள் மற்றும் கடலோர சமூகங்கள்: அலை ஆற்றல் தீவு நாடுகள் மற்றும் கடலோர சமூகங்களுக்கு நம்பகமான மற்றும் நிலையான ஆற்றல் மூலத்தை வழங்க முடியும், இது புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கிறது.

கடல் அலை ஆற்றலின் எதிர்காலம்

கடல் அலை ஆற்றல் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தியின் எதிர்காலத்தில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் ஆற்றும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. தொழில்நுட்பம் முன்னேறி, செலவுகள் குறையும்போது, அலை ஆற்றல் ஒரு போட்டி மற்றும் நிலையான ஆற்றல் மூலமாக மாறும். எதிர்காலத்திற்கான முக்கிய கவனம் செலுத்தும் பகுதிகள் பின்வருமாறு:

• WEC செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்: ஆற்றல் பிடிப்பை அதிகரிக்க அலை ஆற்றல் மாற்றிகளின் செயல்திறனை அதிகரித்தல்.
• செலவுகளைக் குறைத்தல்: WEC உற்பத்தி, நிறுவல் மற்றும் பராமரிப்பு செலவைக் குறைத்தல்.
• மேம்பட்ட பொருட்களை உருவாக்குதல்: WEC ஆயுள் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்த மேம்பட்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• ஸ்மார்ட் கிரிட்களை உருவாக்குதல்: ஏற்கனவே உள்ள மின் அமைப்புகளில் அலை ஆற்றலை திறமையாக ஒருங்கிணைக்க ஸ்மார்ட் கிரிட்களை உருவாக்குதல்.
• சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பை மேம்படுத்துதல்: சாத்தியமான தாக்கங்களைக் குறைக்க மேம்பட்ட சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு நுட்பங்களைச் செயல்படுத்துதல்.

சவால்களை எதிர்கொண்டு வாய்ப்புகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், கடல் அலை ஆற்றல் ஒரு தூய்மையான, நிலையான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்க முடியும். சாத்தியமான நன்மைகள் குறிப்பிடத்தக்கவை, மேலும் இந்த நம்பிக்கைக்குரிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலத்தின் முழு திறனை உணர தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு மிக முக்கியம்.

முடிவுரை

கடல் அலை ஆற்றல் நமது எரிசக்தி ஆதாரங்களைப் பன்முகப்படுத்தவும், புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கவும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க வாய்ப்பைக் குறிக்கிறது. சவால்கள் இருந்தாலும், அலை ஆற்றலின் சாத்தியமான நன்மைகள் கணிசமானவை. தொடர்ச்சியான கண்டுபிடிப்பு, முதலீடு மற்றும் ஒத்துழைப்புடன், கடல் அலை ஆற்றல் உலகிற்கு ஒரு நிலையான ஆற்றல் எதிர்காலத்தை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்க முடியும். ஸ்காட்லாந்தின் கடற்கரையிலிருந்து ஆஸ்திரேலியாவின் கடற்கரை வரை மற்றும் அதற்கு அப்பாலும், அலை ஆற்றல் உலகளாவிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி கலவையின் ஒரு முக்கிய பகுதியாக மாறத் தயாராக உள்ளது. இது மேம்படுத்தலுக்கு மேலும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு, அதிகரித்த முதலீடு மற்றும் தற்போதைய சவால்களை சமாளிக்க உலகளாவிய ஒத்துழைப்பு தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், உலகின் பெருங்கடல்கள் எதிர்கால ஆற்றல் தேவைகளின் கணிசமான பகுதியை வழங்க முடியும் மற்றும் காலநிலை மாற்றத்தைக் குறைக்க உதவும்.

உலகம் நிலையான ஆற்றல் அமைப்புகளை நோக்கி மாறுகிறது, அங்கு செல்வதற்கு கடல் அலை ஆற்றல் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டிருக்கும்.