Τεχνολογίες αξιοποίησης της κυματικής ενέργειας για ηλεκτροπαραγωγή

Ο πλανήτης γη, με τα υπάρχοντα στοιχεία, είναι το μόνο μέρος με τις κατάλληλες συνθήκες διαβίωσης του ανθρώπινου είδους και άλλων έμβιων όντων. Για τον λόγο αυτό πρωταρχικό σκοπό αποτελεί η προστασία του. Μέχρι και σήμερα σε αρκετές δράσεις της ανθρωπότητας ελλοχεύουν περιβαλλοντικοί κίνδυνοι αλλοιώνοντας την ποιότητα της ζωής. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η κατανάλωση ορυκτών καυσίμων, για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών της. Το θετικό είναι ότι όταν επήλθε κρίση στο εμπόριο των ορυκτών καυσίμων και κατανοήθηκε ότι τα αποθέματα τους εξαντλούνται οι ερευνητές στράφηκαν στην αναζήτηση νέων πηγών ενέργειας, ανανεώσιμων και φιλικών για το περιβάλλον. Με το πέρασμα των χρόνων οι πηγές αυτές εξελίσσονται αντικαθιστώντας σε πολλές περιπτώσεις τα ορυκτά καύσιμα και κατά τα φαινόμενα το ‘μέλλον τους ανήκει’. Οι δημοφιλέστερες μορφές ανανεώσιμων ενεργειών είναι η αιολική, η ηλιακή και η υδροηλεκτρική ενώ λιγότερο γνωστές και εξελιγμένες είναι και η γεωθερμική, η παραγόμενη από την βιομάζα ενέργεια και η θαλάσσια ενέργεια. Οι προβλέψεις για αύξηση των ενεργειακών απαιτήσεων στο μέλλον στρέφει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας στην εύρεση νέων πόρων πέρα των τριών πρώτων. Παρατηρώντας μια απεικόνιση του πλανήτη γη, η θάλασσα αποτελεί μια αχανή έκταση που καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του και πιθανότατα έναν πόρο με αρκετές δυνατότητες. Οι ιδιότητες της και τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα σε αυτή διαφοροποιούν 5 μορφές αυτής της ενέργειας συνολικά, την κυματική, την παλιρροιακή, την θερμοδυναμική, την ενέργεια από τα ωκεάνια ρεύματα και αυτήν που στηρίζεται στο φαινόμενο της ώσμωσης. Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αξιοποίηση της αποθηκευμένης στα κύματα ενέργειας. Στο ένα σκέλος της καταγράφονται τα χαρακτηριστικά ορισμένων εγκαταστάσεων αξιοποίησης της κυματικής ενέργειας, με μία σύντομη αναφορά στο κόστος της κάθε μίας και στο δεύτερο συνδέονται οι φυσικές μεταβλητές των διαταραχών με την παραγόμενη ενέργεια μέσω ορισμένων μοντέλων και κατασκευαστικών καμπυλών. Η πρώτη αξιομνημόνευτη απόπειρα απορρόφησης κυματικής ενέργειας υλοποιήθηκε το 2000 στην δυτική ακτή της Σκωτίας. Η συγκεκριμένη εγκατάσταση ήταν γνωστή με το όνομα Limpet και η εγκατεστημένη ισχύς της έφτανε τα 500 kW. Τα πρωτότυπα τα οποία έχουν κατασκευαστεί μέχρι σήμερα ξεπερνάνε τα 1000 και μέχρι τον Φεβρουάριο του 2013 σύμφωνα με το ευρωπαϊκό κέντρο θαλάσσιας ενέργειας (European Marine Energy Center) υπολειτουργία τελούν 227 συσκευές σε όλο τον κόσμο (όπως φαίνεται και στο παράρτημα Α στο τέλος). Αναφορικά με το δεύτερο σκέλος, καταστρώθηκαν εξισώσεις με τις οποίες γίνεται καλύτερα αντιληπτή η λειτουργία των μονάδων και προσδιορίζονται οι παράμετροι καθορισμού του ποσού της παραγόμενης ενέργειας για τις διάφορες κατηγορίες του κεφαλαίου 3. Στο επόμενο κεφάλαιο, μάλιστα, εφαρμόζονται τα μοντέλα των πλωτών και των υπερπηδητών από το υγρό στοιχείο τεχνολογιών στην περιοχή της Αστυπάλαιας μέσω μετρήσεων που συντέθηκαν για το διάστημα των επόμενων 100 χρόνων (2018-2117).