Gebruik van oceaanstromingen voor duurzame energieopwekking

Oceanen domineren meer dan 70% van het aardoppervlak en dienen als reservoirs voor schone energieopwekking door continue en voorspelbare oceaanstromingen. In tegenstelling tot de meer variabele aard van wind- of zonne-energie, zorgen oceaanstromingen voor een consistente stroom van energie, maar de technologie om deze bron effectief te benutten staat nog in de kinderschoenen.

Een baanbrekend onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Renewable Energy, werd geleid door een team wetenschappers dat gebruik maakte van meer dan 30 jaar gegevens van drijvende boeien die over de hele wereld waren gestationeerd. Deze analyse, die meer dan 43 miljoen datapunten omvat, heeft een duidelijker beeld opgeleverd van waar de sterkste en meest betrouwbare oceaanstromingen zich bevinden. Het onderzoek identificeert bijzonder veelbelovende regio's, met name voor de kust van Zuidoost-Florida en Zuid-Afrika, waar oceaanstromingen energiedichtheden van meer dan 2.500 watt per vierkante meter vertonen - ongeveer 2,5 keer sterker dan de beste locaties voor windenergie.

Onderzoeker Mahsan Sadoughipour, Ph.D., zegt hierover: "Uit ons onderzoek blijkt dat ongeveer 75% aan gebieden met hoge energiedichtheid ongeveer 490.000 vierkante kilometer oceaan beslaan. De meeste hebben energieniveaus tussen 500 en 1.000 watt per vierkante meter." Deze bevindingen suggereren een aanzienlijk potentieel voor energieopwekking uit oceaanstromingen, vooral in gebieden waar gematigde energiedichtheden voorkomen.

Het opvangen van energie uit oceaanstromingen brengt echter zijn eigen uitdagingen met zich mee. De diepe wateren en sterke stromingen zorgen voor complexe technische problemen, vooral op locaties zoals Japan, Brazilië en delen van Zuid-Afrika, waar krachtige stromingen bestaan, maar op een diepte van meer dan 1000 meter. James H. VanZwieten Jr., Ph.D., een assistent-professor die betrokken is bij het onderzoek, legt uit: "De diepte en sterkte van oceaanstromingen hebben grote invloed op hoe turbines geplaatst moeten worden."

De variabiliteit in oceaanstromingen levert ook problemen op, omdat seizoensveranderingen van invloed zijn op de timing voor optimale energieproductie. Sterkere stromingen voor de Amerikaanse oostkust doen zich bijvoorbeeld meestal voor tijdens warmere maanden, wat samenvalt met een grotere vraag naar energie voor koeling. Ook in Zuid-Afrika zijn de stromingen in de zomermaanden het sterkst, wat de energieplanning verder bemoeilijkt.

Het onderzoek benadrukt de noodzaak van nauwkeurige metingen om de betrouwbaarheid van voorspellingen met betrekking tot de energieopbrengst van oceaanstromingen te verbeteren. Yufei Tang, Ph.D., merkte op: "Regio's zoals Brazilië en Zuid-Afrika hebben beperkte metingen, waardoor voorspellingen minder zeker zijn." Uitbreiding van de gegevensverzameling, mogelijk met technieken als akoestische dopplerstroomprofielen, zou meer van hun energiepotentieel kunnen ontsluiten.

Naarmate de technologie voortschrijdt en er meer gegevens beschikbaar komen, kunnen oceaanstromingen een belangrijke bijdrage leveren aan de toekomstige energiebehoeften. Gabriel Alsenas, directeur van een centrum voor hernieuwbare mariene energie dat betrokken is bij het onderzoek, zei: "Dit baanbrekende onderzoek bevestigt nog eens dat Zuidoost-Florida een van de belangrijkste locaties is voor het benutten van energie uit oceaanstromingen." De steun van belangrijke instellingen, zoals de National Science Foundation en het Amerikaanse ministerie van Energie, onderstreept het belang van de ontwikkeling van deze schone energiebron.

Het onderzoek geeft aan dat, hoewel het potentieel voor energie uit oceaanstromingen enorm is, de realisatie ervan aanzienlijke investeringen en innovatie zal vereisen. Er is een duidelijke roep om vooruitgang in turbinetechnologie en apparatuur die bestand is tegen zware oceaanomstandigheden, samen met zorgvuldige planning om de milieueffecten aan te pakken die kunnen ontstaan door de installatie van turbines.

Aangezien de wereldwijde behoefte aan elektriciteit blijft stijgen, zou het aanboren van energie uit de oceaan een veelbelovende en duurzame optie kunnen zijn, vooral voor kustgemeenschappen en eilanden waar de afhankelijkheid van geïmporteerde brandstoffen groot blijft. Maar er zijn nog veel hindernissen te nemen.