Aaltivoimala

Miten aaltovoimala toimii?

Rantaan vyöryvissä aalloissa on selvästi paljon energiaa. Miten sitä saataisiin hyötykäyttöön? Voisiko aaltovoimasta tulla yhtä tärkeä energianlähde kuin tuulivoimasta?

Rantaan vyöryvissä aalloissa on selvästi paljon energiaa. Miten sitä saataisiin hyötykäyttöön? Voisiko aaltovoimasta tulla yhtä tärkeä energianlähde kuin tuulivoimasta?

Martin Bond/SPL

Tutkijat ovat täyttä päätä kehittämässä voimaloita, jotka muuttavat aaltojen liikkeen sähköksi.

Osa voimaloista on lähellä rantaa ja käyttää hyödyksi nimenomaan rantaan osuvien aaltojen energiaa. Toiset taas kelluvat meren pinnalla ja tuottavat sähköä aaltojen ylös alas -liikkeestä.

Aaltovoimaloita voi olla myös merenpohjassa, missä niiden generaattoreita pyörittää vuoroveden edestakainen liike.

Yksi pisimpään kehitetyistä aaltovoimalatyypeistä on OWC (oscillating water column) eli värähtelevä vesipylväs.

OWC-voimalassa on ilmalla täytetty betoninen tai teräksinen kammio, johon aallot johdetaan. Kammion päällä on turbiini, jota ilman virtaus pyörittää. Turbiini taas pyörittää sähköä tuottavaa generaattoria.

Aaltovoimala
©

Ilmanpaine pyörittää voimalaa

Niin sanottuun värähtelevään vesipylvääseen perustavassa aaltovoimalassa. Veden nousu ja lasku kammiossa puristaa ilmaa turbiiniin läpi.

Aalto nostaa vesipylvästä

Kun aalto osuu voimalaan, voimalan kalteva luiska ohjaa sen vesimassat kammioon, jossa on ilmaa.

Kammion ilmanpaine nousee

Vesi puristaa kammiossa olevaa ilmaa niin, että se virtaa turbiiniin, joka pyörittää generaattoria.

Aalto antaa sähköä myös vetäytyessään

Kun vesi virtaa aallon mukana pois kammiosta, ilmanpaine laskee. Alipaine imee ilmaa turbiinin läpi.

Maailmanlaajuisesti merten aalloissa on arviolta jopa 2 000 gigawatin sähköntuotantokapasiteetti. Potentiaali on siis huima. Tähän asti ongelmana on ollut aaltovoimaloiden kallis hinta ja huono hyötysuhde esimerkiksi tuulivoimaan verrattuna.

Nykyisellään maailman tuulivoimaloiden yhteen laskettu kapasiteetti on yli 700 gigawattia. Jotta aaltovoima saisi samat lukemat, tarvitaan nykyistä tehokkaampia voimalatyyppejä. Niitä kehitellään koko ajan.

Suomalaisen AW-Energy-yhtiön kehittämää WaveRoller-voimalaa testataan Portugalissa. Se toimii lähellä rantaa 10–20 metrin syvyisessä vedessä.

Yleensä aaltojen energia on suurempaa avomerellä kuin rannan tuntumassa. Voimaloiden rakentaminen ja ylläpito kaukana rannikosta on kuitenkin kallista ja hankalaa. Myrskyn sattuessa aalloissa voi olla niin paljon energiaa, että tuhoavat voimalan.