De oceanen “groen” maken door het benutten van golfenergie

Het overgrote deel van het oppervlak van onze planeet wordt bedekt door oceanen, die de helft van de zuurstof produceren die we nodig hebben. Dit laat zien hoe cruciaal oceanen zijn voor ons overleven. Maar dat is niet alles.

In de huidige wereld, waar milieuproblemen bovenaan onze zorgen staan, strekt de zoektocht om onze ecologische voetafdruk op aarde uit tot de uitgestrekte en krachtige oceanen. Hierbij komt het benutten van golfenergie naar voren als een manier om duurzaamheid te bereiken, met een groenere toekomst voor onze oceanen als belofte.

De golven die zich in de oceanen vormen, bieden een geweldige, schone energiebron. Door gebruik te maken van het temperatuurverschil tussen het warme oppervlaktewater en het koelere diepe water, kunnen we enorme hoeveelheden schone energie produceren en in de wereldwijde energiebehoefte voorzien.

Bovendien transporteren deze golven energie gedurende de dag, het hele jaar door, en bieden ze een onuitputtelijke bron waaruit elektriciteit kan worden gewonnen.

Volgens de US Energy (BSIN ) Information Administration kunnen de golven langs de kusten van de VS meer dan de helft (ongeveer 64%) van de elektriciteit van het land leveren. Dit is de reden waarom landen over de hele wereld druk bezig zijn met het ontwikkelen van golfenergie.

Wat is golfenergie en hoe werkt het?

Als het gaat om hernieuwbare energiebronnen, hebben we allemaal gehoord van zonne- en windenergie, maar golfenergie minder, hoewel het het potentieel heeft om de grootste energiebron uit de zeeën te worden. Dus, wat is het?

Golfenergie is een vorm van hernieuwbare energie die wordt benut uit natuurlijke bronnen via de beweging van golven. 

Het werkt doordat temperatuurverschillen in de lucht lucht laten bewegen van warmere naar koelere gebieden, wat wind veroorzaakt; wanneer die wind over het oceaanoppervlak waait, ontstaan golven. Wanneer golven ontstaan, creëren ze kinetische energie, energie die voortkomt uit beweging. Deze beweging kan worden benut om turbines aan te drijven, die op hun beurt elektriciteit opwekken. 

In tegenstelling tot getijde-energie, die wordt gevormd door de zwaartekracht van de maan en gebruikmaakt van het eb en vloed, maakt golfenergie gebruik van de op- en neergaande beweging van het oppervlaktewater die getijgolven produceert.

Net als zonne- en windenergie is golfenergie een hernieuwbare energiebron. Daarom kan het worden gebruikt als alternatief voor energie die wordt geproduceerd uit fossiele brandstoffen zoals olie of steenkool, die eindig zijn en schadelijke koolstofemissies uitstoten, waardoor golven een milieuvriendelijke optie zijn. 

Bovendien, met de hoogste dichtheid vergeleken met andere hernieuwbare energiebronnen zoals geothermie en biomassa, bieden golven een veel groter potentieel voor energie‑resilience. Deze overvloedige energiebron kan ook nauwkeurig van tevoren worden voorspeld.

Echter, het is niet zonder problemen. Een groot probleem met golfenergie, net als andere natuurlijke bronnen zoals zon of wind, is dat de hoeveelheid energie die kan worden opgewekt afhangt van de grootte, hoogte, snelheid, lengte en dichtheid van de golven. Bovendien kunnen al deze factoren onvoorspelbaar zijn, wat het probleem vergroot. 

Een andere uitdaging is dat de ontwikkeling van deze sector ver achterloopt op alle andere hernieuwbare energieën. Een bijkomend obstakel is de kleine omvang van de meeste golfenergiesystemen, waardoor ze ongeschikt zijn voor het aandrijven van grote structuren.

Om nog maar te zwijgen van het feit dat het hele proces een dure aangelegenheid is, van de bouw en exploitatie van installaties tot het beheer van de infrastructuur, inclusief turbines, kabels en meer. Deze infrastructuur kan ook potentieel schade toebrengen aan het mariene leven. Bovendien moet het bestand zijn tegen de krachten van de natuur, wat de kosten verder verhoogt en een probleem vormt voor de ontwikkeling van de sector. 

Maar nu, nu de technologie vordert, verkennen onderzoekers, experts, wetenschappers en bedrijven innovatieve methoden om golfenergie uit de oceaan te benutten. Gezien het potentieel van deze energiebron en de stijgende olie‑ en gasprijzen, ontwikkelen landen over de hele wereld ook oceaansystemen en stimuleren ze het gebruik ervan via gunstige beleidsmaatregelen, investeringen, contracten, financiering, stimulansen en educatie.

Het benutten van golfenergie

Voor het benutten van golfenergie uit de oceaan en het omzetten ervan in elektriciteit worden golfenergiesystemen gebruikt, waarbij verschillende producten verschillende benaderingen hanteren om dit te bereiken. Sommige apparaten liggen net onder het wateroppervlak, andere zijn verankerd op de oceaanbodem, en weer andere gebruiken een geheel andere techniek, zoals het doorstuwen van golven door een smal kanaal om een turbine aan te drijven.

Laten we dus kijken naar enkele van de manieren waarop dit wordt gedaan. Een van de gangbare golfenergietechnologieën zijn puntabsorbers, die gebruikmaken van drijvende boeien of eenden die in dieper water op de oceaanbodem worden geplaatst om energie te absorberen via de beweging van de golven. 

Een oscillerende golf‑surge‑converter kanaliseert energie met een oscillerende flap en wordt in ondiep water gehouden, in tegenstelling tot een oscillerende waterkolom, die half ondergedompeld is en een luchtturbine gebruikt om energie te genereren. 

Daarna zijn er golf‑attenuatoren, die bestaan uit een reeks cilindrische secties die met flexibele verbindingen aan elkaar zijn gekoppeld. Deze apparaten zijn gedeeltelijk ondergedompeld en lopen parallel aan de richting van de golf. Overtopping‑ of “spill‑over”‑apparaten gebruiken daarentegen hellingen die loodrecht op de golven staan. Deze apparaten fungeren als pompen en leveren een stabiele toevoer aan turbines.

Vooruitgang in deze sector heeft academici ertoe gebracht een nieuwe vorm van golf‑bewonende voortstuwing (WDP) voor schepen te ontwikkelen. Deze methode streeft ernaar meer vermogen uit golven te halen en de uitstoot van broeikasgassen in de maritieme industrie te verminderen. Hiervoor heeft het team van Cranfield University een vereenvoudigde versie van de staartvin van een walvis omgezet in een scheepsenergiesysteem. Deze technologie kan worden gebruikt in kleine, onbemande vaartuigen evenals hybride voortstuwingssystemen.

De maritieme sector maakt ook gebruik van kunstmatige intelligentie (AI) om het milieu te beschermen en de negatieve effecten van offshore‑golfenergiesystemen op de navigatie te verminderen. Bijvoorbeeld, AI‑aangedreven systemen bieden realtime gegevens en constante bewaking in scheepvaartroutes, waardoor de efficiëntie en veiligheid in maritieme operaties toenemen.

Deze systemen zijn slechts het begin; in de toekomst, naarmate onderzoek, investeringen en ontwikkeling toenemen, zullen meer geavanceerde systemen schone energie leveren voor niet alleen lokale gemeenschappen, maar ook landen helpen grote, koolstofvrije energiesystemen te bouwen om aan de behoeften van grote populaties te voldoen.

Klik hier voor de lijst van de tien beste duurzame energie‑aandelen.

De beste bedrijven die golfenergie benutten

Verschillende bedrijven werken aan het ontwikkelen van oplossingen voor het benutten van golfenergie uit oceanen. Laten we dus een kijkje nemen naar enkele van de meest prominente bedrijven en hun technologieën:

#1. Ocean Power Technologies, Inc. (OPTT)

Opgericht in 1984, is dit in de VS gevestigde, beursgenoteerde bedrijf gespecialiseerd in maritieme energie‑ en offshore‑communicatieproducten. Met behulp van zijn gepatenteerde technologie, waaronder PowerBuoy en het Wave Adaptive Modular Vessel (WAM‑V) — een autonoom voertuig — blinkt het uit in oceaan‑dataverzameling en rapportage.

Momenteel heeft het bedrijf een marktkapitalisatie van $20,875 miljoen. De aandelen, die handelen tegen $0,355, zijn dit jaar met meer dan 21 % gedaald. Financieel rapporteert het een omzet van $3,28 miljoen over de laatste twaalf maanden (TTM), naast een EPS (TTM) van -0,49 en een P/E‑ratio (TTM) van -0,73.

Opmerkelijk is dat het bedrijf een toonaangevende patentenaanvrager is op het gebied van golfenergi converters. Het werkt samen met de onderzoeks‑ en ontwikkelingsafdeling van de Amerikaanse Homeland Security, HS‑S&T, aan sensoren voor maritieme domeinbewustzijn (MDA‑S). In een interview in november 2023 gaf CEO Philipp Stratmann vertrouwen uit in het potentieel van Ocean Power om tegen 2025 winstgevend te zijn, met nadruk op de groei van de omzet.

#2. AW‑Energy

Dit Finse golfenergiebedrijf werd opgericht in 2002 en heeft in totaal $28,4 mln opgehaald. Om de golfenergie van de oceaan te benutten, heeft AW‑Energy een gepatenteerd systeem ontwikkeld genaamd WaveRoller, waarbij een ondergedompeld paneel heen en weer beweegt met de beweging van de golven en elektriciteit genereert. 

De WaveRoller‑eenheid opereert in kustgebieden en blijft voornamelijk ondergedompeld, afhankelijk van de getijdecondities. Met een vermogen tussen 350 kW en 1000 kW per eenheid, transporteert de machine de opgewekte elektriciteit via een onderzeese kabel naar het elektriciteitsnet.

Onlangs heeft het bedrijf een MoU getekend met Kaoko Green Energy Solutions om energie te winnen uit de 1.300 km lange kustlijn van Namibië, die “bekend staat om zijn optimale bathymetrie en golven.” Het pilotproject wordt geschat op minder dan $1 miljoen, inclusief de inzet van vijf WaveRoller‑X‑apparaten om schone en betaalbare energie aan gemeenschappen in de regio te leveren. Bovendien was AW‑Energy dit jaar de eerste ontwikkelaar van golfenergietechnologie die zich aanmeldde voor het Halliburton Labs Clean Energy Accelerator‑programma.

#3. CorPower Ocean

Opgericht in 2009, is CorPower Ocean een Zweeds golfenergiebedrijf dat $40,7 mln heeft opgehaald om innovatieve golfenergietechnologieën te commercialiseren. Het gepatenteerde systeem van het bedrijf, Wave Energy Converter (WEC), maakt gebruik van een drijvend apparaat dat meebeweegt met de oceaangolven om elektriciteit op te wekken. 

“Met zijn consistente en complementaire productieprofiel helpt golfenergie de leemtes van wind en zon op te vullen en brengt stabiliteit in een toekomst die volledig wordt aangedreven door hernieuwbare energie.”

– zegt Patrik Möller, CEO van CorPower Ocean

Hij voegde daaraan toe dat deze energie verder kan “helpen onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te beëindigen.”

Afgelopen maand installeerde het bedrijf zijn C4‑golfenergiesysteem in Portugal, waarbij het een ‘rode waarschuwing’ van golven tot 18 meter doorstond. Het C4‑apparaat, met een vermogen van 300 kW, heeft de afgelopen maanden vele stormen doorstaan dankzij de “unieke stormoverlevingsmodus” van CorPower Ocean in combinatie met geavanceerde fase‑controltechnologie. Het bedrijf heeft ook een MoU getekend met AltaSea om golfenergie te implementeren in de haven van Los Angeles. Dit komt terwijl de VS nieuwe bronnen van hernieuwbare energie promoot, en Californië een wet heeft aangenomen voor de inzet van golfenergie.

#4. Marine Power Systems

Deze in het VK gevestigde leverancier van golfenergi convertersystemen biedt verschillende producten, waaronder DualSub om zowel wind‑ als golfenergie op te wekken, een drijvende windenergiemodule genaamd WindSub, en WaveSub om golfenergie te genereren. Meer dan een jaar geleden ging MPS een samenwerking aan met Simply Blue Group om verschillende windturbines op haar drijvende platform te plaatsen op diepten tussen 60 en 100 meter om 100 MW te leveren.

Een paar maanden geleden ging Marine Power Systems (MPS) een partnerschap aan met Baker Hughes (BKR ) om hun ondersteunende onderzeese systemen te leveren. Daarvoor werkte het samen met Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) om PelaFlex, een drijvend offshore‑windsysteem, te installeren langs de zuidoostkust van Gran Canaria. 

Volgens MPS‑CEO Gareth Stockman is de flexibele drijvende offshore‑windplatformtechnologie van het bedrijf ontworpen om de lokale levering te optimaliseren via een gedecentraliseerd logistiek model. Dit helpt de kosten te minimaliseren en de lokale economische voordelen te maximaliseren, terwijl de ontwikkeling van industriële boerderijen wordt versneld.

#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)

Dit in Australië gevestigde, beursgenoteerde bedrijf richt zich op de ontwikkeling van golfenergie evenals zonne‑ en energieopslagprojecten. Carnegie maakt ook gebruik van de nieuwste ontwikkelingen in AI en elektrische machines om zijn golfenergie‑harvester‑apparaat te besturen en elektriciteit op te wekken. 

De aandelen van Carnegie worden momenteel verhandeld tegen AUD 0,05, een daling van 47 % in het afgelopen jaar. Het heeft een marktkapitalisatie van $16,27 miljoen en een ondernemingswaarde van $14,38 miljoen, met een trailing price‑to‑earnings‑ratio (P/E) van 10,53.

Wat de producten betreft, richt het zich op ondergedompelde, puntabsorber‑type golfenergietechnologie genaamd CETO. De ondergedompelde boeien in deze gepatenteerde technologie zijn verbonden met pompen die hoog‑druk water door onshore‑turbines laten stromen, waardoor elektriciteit wordt opgewekt. Dit jaar heeft het bedrijf een multimiljoencontract getekend om zijn CETO‑golfenergietechnologie in Europa te implementeren, met een verwachte operationele start in 2025.

#6. Eco Wave Power (WAVE)

Een ander beursgenoteerd bedrijf is het in Zweden gevestigde Eco Wave Power, dat technologie ontwikkelt om schone elektriciteit uit oceaangolven te genereren. De producten van dit duurzame energiebedrijf zijn uitgerust met een automatisch regelsysteem dat reageert op de stijging & daling van drijvers.

In het derde kwartaal van 2023 rapporteerde Eco Wave Power met succes de aansluiting van haar EWP EDF One‑project in de haven van Jaffa op het nationale elektriciteitsnet, begon met de installatie van haar eerste project in de VS in de haven van Los Angeles, kreeg goedkeuring voor de eerste megawatt (MW) in de stad Porto, en won een subsidie van $1,83 miljoen. 

Voor de eerste negen maanden van het jaar rapporteerde het bedrijf een omzet van $27.000 en een netto‑financieel inkomen van $802.000. De operationele kosten bedroegen $1,9 miljoen, terwijl het nettoverlies $1.052.000 bedroeg. Bovendien eindigde de periode met $3,7 miljoen in contanten en kasequivalenten en $5,1 miljoen in kortlopende bankdeposito’s. Momenteel worden de aandelen verhandeld tegen $1,62, een daling van 45,57 %, met een 52‑week laagste koers van $1,43 in eind juni 2023 en een 52‑week hoogste koers van $4,79 in december 2022.

#7. Oscilla Power

Dit in de VS gevestigde golfenergi converter heeft een 1:6‑schaalversie van zijn 1 MW Triton‑golfenergi converter gebouwd, wat de risico’s voor Oscilla’s nutschaal‑systeem aanzienlijk vermindert. Volgens het bedrijf markeert deze stap een grote vooruitgang richting een “laag‑koolstof‑toekomst.” De Triton‑C van Oscilla Power is een gemeenschaps‑schaal, ring‑vormige, 100 kW‑geclassificeerde golfenergi converter die met succes is getest in Hawaï.  

Laatste gedachten

Onze oceanen zijn uitgestrekt en bieden een onbenutte bron van schone en betrouwbare energie. Het enorme potentieel van deze energiebron en het tekort aan fossiele brandstoffen drijven de noodzaak om golfenergie te benutten. Hoewel er verschillende uitdagingen moeten worden overwonnen om deze energiebron volledig te benutten, heeft golfenergie een aanzienlijk potentieel. Naarmate we naar een duurzamere toekomst bewegen, kan het een cruciale rol spelen in het aandrijven van onze wereld.

Klik hier om te ontdekken hoe onze toekomstige energiemix eruit zal zien.