Katsaus aaltovoimaan

Abstract

Energiantarpeen lisääntyminen vaatii vuosi vuodelta uusia teknologioita. Ilmastonmuutoksen vaikutuksesta nykyisiä fossiilisia polttoaineita käyttäviä energiantuotantomenetelmiä pyritään korvaamaan uusiutuvilla energiantuotantomenetelmillä. Näistä yksi hieman vähemmän tunnettu tapa on aaltovoima. Merissä syntyy monenlaisia aaltoja, jotka ovat eriävät ominaisuuksiltaan. Kun käytetään termiä aaltovoima, on kyseessä tuulen muodostamat meriaallot. Aaltovoima hyödyntää meriaaltojen potentiaali- ja liike-energiaa. Konseptina aaltovoima on yli 200 vuotta vanha, mutta vasta 1970-luvulla se keräsi uudelleen merkittävää kiinnostusta. Nykyään erilaisia aaltovoimakonsepteja löytyy satoja ja uusia keksitään koko ajan.

Työn tarkoitus on esitellä aaltovoiman perusteita ja nykyisiä aaltovoimateknologioita sekä pohdiskella aaltovoiman kokemia haasteita ja tulevaisuuden potentiaalia. Työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena ja siinä on perehdytty aaltovoimaa käsittelevään kirjallisuuteen. Aiheen kirjallisuudesta on koottu yhteen työn tarkoituksen perusteella aaltovoimaa esittelevä kokonaisuus.

Ensimmäisenä työssä käydään läpi meriaaltojen muodostumista, niiden sisältämää energiaa sekä sijainnin merkitystä meriaaltojen hyödyntämiseen. Kaikki edellä mainitut tekijät ovat keskeisiä aaltovoimateknologioiden suunnittelussa. Tämän jälkeen keskitytään nykyhetken yleisimpiin aaltovoimateknologioihin. Koska erilaisia aaltovoimakonsepteja on monia, tätä ennen on tärkeää huomioida nykykirjallisuuden tapoja kategorioida aaltovoimateknologioita. Yleisimmät tavat kategorioida aaltovoimateknologiat ovat laitteen sijainnin, muodon ja suunnan sekä toimintaperiaatteen mukaan. Työssä esimerkein läpi käydyt aaltovoimateknologiat ovat vaimennin, poijutyyppiset, OWSC, OWC, ylitysmenetelmä, paine-eroon perustuva muunnin ja pullistumiseen perustuva muunnin. Mainitut aaltovoimateknologiat ovat tunnetuimpia aaltovoimateknologioita ja esiintyvät eniten kirjallisuudessa. Tämän lisäksi mainitaan kaksi hieman vähemmän tunnettua mutta merkittävää aaltovoimateknologiakonseptia. Esittelyjen jälkeen pureudutaan aaltovoiman potentiaaliin ja hyötyihin, jotka mahdollistaisivat aaltovoiman yleistymisen energiamarkkinoilla. Tämän vastapainoksi tarkastellaan aaltovoiman nykyisiä ja tulevaisuuden mahdollisia haasteita, jotka hidastavat sen kehitystä. Haasteita löytyy tekniseltä, taloudelliselta sekä ympäristölliseltä puolelta. Lopuksi vielä tarkastellaan ensin yksittäisen aaltovoimakonseptin kehityskaarta kahdesta näkökulmasta sekä aaltovoiman kokonaisuuden kehitystä ja tulevaisuutta.