Gör haven “gröna” genom att utnyttja vågenergi

En överväldigande del av vår planets yta är täckt av haven, som producerar hälften av den syre vi behöver. Detta visar hur kritiska haven är för vår överlevnad. Men det är inte allt.

I dagens värld, där miljöfrågor står högst på vår agenda, sträcker sig sökandet efter att förändra vårt avtryck på jorden även till de stora och kraftfulla haven. Det är här som utnyttjandet av vågenergi framträder som ett sätt att uppnå hållbarhet och lovar en grönare framtid för våra hav.

Vågorna som bildas i haven erbjuder en stor, ren energikälla. Genom att utnyttja temperaturdifferensen mellan det varma ytvattnet och det kallare djupvattnet kan vi producera enorma mängder ren energi och tillgodose världens energibehov.

Dessutom transporterar dessa vågor energi hela dagen, året runt, och erbjuder en outtömlig resurs att utvinna el från.

Enligt US Energy (BSIN ) Information Administration kan vågorna runt USA:s kuster leverera mer än hälften (ungefär 64 %) av landets el. Detta är anledningen till att länder runt om i världen är upptagna med att utveckla vågenergi.

Vad är vågenergi och hur fungerar den?

När det gäller förnybara energikällor har vi alla hört talas om sol- och vindkraft, men vågenergi nämns inte lika mycket, trots att den har potential att bli den största energikällan från haven. Så, vad är det?

Vågenergi är en form av förnybar energi som utnyttjas från naturresurser genom vågornas rörelse. 

Det fungerar så att temperaturskillnader i luften får luften att röra sig från varmare till kallare områden, vilket skapar vindar som, när de blåser över havsytan, genererar vågor. När vågor uppstår skapar de kinetisk energi, alltså energi som skapas av rörelse. Denna rörelse kan utnyttjas för att driva turbiner, som i sin tur genererar elektricitet. 

Till skillnad från tidvattenenergi, som bildas av månens gravitationskraft och använder tidvattnets ebb och flod, använder vågenergi den upp‑och‑nedrörelse av ytvattnet som skapar havsvågor.

Precis som sol- och vindenergi är vågenergi en förnybar energikälla. Därför kan den användas som ett alternativ till energi som produceras från fossila bränslen som olja eller kol, vilka är begränsade och släpper ut skadliga koldioxidutsläpp, vilket gör vågor till ett miljövänligt alternativ. 

Dessutom, med den högsta densiteten jämfört med andra förnybara energikällor som geotermisk energi och biomassa, erbjuder vågor en mycket högre potential för energiresiliens. Denna rikliga energikälla kan också förutsägas exakt i förväg.

Det är dock inte utan problem. Ett stort problem med vågenergi, likt andra naturresurser som sol eller vind, är att den mängd energi som kan genereras beror på vågornas storlek, höjd, hastighet, längd och densitet. Dessutom kan alla dessa faktorer vara oförutsägbara, vilket förvärrar problemet. 

En annan utmaning med vågenergi är att utvecklingen av denna sektor ligger långt efter alla andra förnybara energier. Ett ytterligare hinder är den lilla storleken på de flesta vågenergisystem, vilket gör dem olämpliga för att driva stora strukturer.

För att inte nämna att hela processen är kostsam, från byggande och drift av anläggningar till hantering av infrastrukturen, inklusive turbiner, kablar och mer. All denna infrastruktur kan också potentiellt skada marint liv. Dessutom måste den klara naturens krafter, vilket ytterligare ökar kostnaderna och skapar ett problem för sektorns utveckling. 

Men nu, när teknologin utvecklas, utforskar forskare, experter, vetenskapsmän och företag innovativa metoder för att utnyttja vågenergi från havet. Med tanke på potentialen i denna energiresurs och de stigande olje- och gaspriserna utvecklar länder runt om i världen också havsenergisystem och uppmuntrar deras användning genom gynnsamma politiska åtgärder, investeringar, kontrakt, finansiering, incitament och utbildning.

Utnyttja vågenergi

För att utnyttja vågenergi från havet och omvandla den till elektricitet används vågenergiomvandlare, där olika produkter använder olika metoder för att uppnå detta. Vissa enheter placeras precis under vattenytan, andra är förankrade i havsbotten, och vissa kan använda en helt annan teknik, som att leda vågorna genom en smal kanal för att driva en turbin.

Låt oss titta på några av de sätt som detta görs på. En av de vanliga vågenergi‑teknikerna är punktabsorberare, som använder flytande bojar eller ankar som placeras i djupare vatten på havsbotten för att absorbera energi genom vågornas rörelse. 

En oscillerande vågsvallkonverterare kanaliserar däremot energi med en svängande flik och hålls i grunt vatten, till skillnad från en oscillerande vattenkolonn som är halvsubmergerad och använder en luftturbin för att generera energi. 

Sedan finns vågattenuatorer, som består av en serie cylindriska sektioner kopplade ihop med flexibla leder. Dessa enheter är delvis nedsänkta och löper parallellt med vågens riktning. Översvämnings‑ eller “spill‑over”‑enheter använder däremot ramper som står vinkelrätt mot vågorna. Dessa enheter fungerar som pumpar och ger ett stabilt flöde till turbiner.

Framsteg inom denna sektor har lett forskare till att skapa en ny form av vågdriven framdrift (WDP) för kraftfartyg. Metoden syftar till att uppnå större kraft från vågor och minska växthusgasutsläppen i den maritima industrin. För detta utvecklade Cranfield University‑teamet en förenklad version av en valarnas svansfenrörelse i ett fartygs kraftsystem. Denna teknik kan användas i små, obemannade fartyg samt i hybridframdrivningssystem.

Den maritima sektorn har också börjat använda artificiell intelligens (AI) för att skydda miljön samt minska de negativa effekterna av offshore‑vågenergisystem i navigeringen. Till exempel ger AI‑drivna system realtidsdata och konstant övervakning i fartygsrutter, vilket ökar effektiviteten och säkerheten i maritima operationer.

Dessa system är bara början; i framtiden, när forskning, investeringar och utveckling ökar, kommer mer avancerade system att hjälpa till att leverera ren energi inte bara till lokala samhällen utan även hjälpa länder att bygga stora, koldioxidfria kraftsystem för att möta stora befolkningsbehov.

Klicka här för listan över de tio bästa förnybara energiernas aktier.

De bästa företagen som utnyttjar vågenergi

Flera företag arbetar med att utveckla lösningar för att utnyttja vågenergi från haven. Låt oss därför titta på några av de mest framstående och deras teknologier:

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

Grundat 1984 är detta amerikanska börsnoterade företag specialiserat på marin kraft och offshore‑kommunikationsprodukter. Genom att använda sin patenterade teknik, inklusive PowerBuoy och Wave Adaptive Modular Vessel (WAM‑V) — ett autonomt fordon — utmärker de sig inom insamling och rapportering av havsdata.

För närvarande har företaget ett börsvärde på 20,875 miljoner dollar. Dess aktier, som handlas till 0,355 $, har sett en nedgång på över 21 % i år. Finansiellt rapporterar det en omsättning på 3,28 miljoner dollar för de senaste tolv månaderna (TTM), tillsammans med ett EPS (TTM) på -0,49 och ett P/E‑tal (TTM) på -0,73.

Det är anmärkningsvärt att företaget är en ledande patentansökare inom vågenergiomvandlare. Det har samarbetat med US Homeland Securitys forsknings‑ och utvecklingsavdelning, HS‑S&T, kring sensorer för maritim domänmedvetenhet (MDA‑S). I en intervju i november 2023 uttryckte VD Philipp Stratmann förtroende för Ocean Powers potential att bli lönsamt till 2025 och betonade deras engagemang för intäktstillväxt.

#2. AW-Energy

Detta finska vågenergiföretag grundades 2002 och har samlat in totalt 28,4 miljoner dollar. För att utnyttja havets vågenergi har AW‑Energy utvecklat ett patenterat system kallat WaveRoller, där en nedsänkt panel rör sig fram och tillbaka med vågornas rörelse och genererar elektricitet. 

WaveRoller‑enheten verkar i närkustområden och förblir huvudsakligen nedsänkt beroende på tidvattenförhållanden. Den är dimensionerad till mellan 350 kW och 1000 kW per enhet, och maskinen överför den genererade elproduktionen via undervattenskabel till elnätet.

Senast har företaget undertecknat ett MoU med Kaoko Green Energy Solutions för att utvinna energi från Namibias 1 300 km långa kustlinje, som är “känd för sin optimala bathymetri och vågor”. Pilotprojektet beräknas kosta under 1 miljon dollar och inkluderar utrullning av fem WaveRoller‑X‑enheter för att leverera ren och prisvärd energi till samhällen i regionen. Dessutom har AW‑Energy varit den första utvecklaren av vågenergiteknik som gått med i Halliburton Labs Clean Energy Accelerator‑programmet i år.

#3. CorPower Ocean

Grundat 2009 är CorPower Ocean ett svenskt vågenergiföretag som har samlat in 40,7 miljoner dollar för att kommersialisera innovativa vågenergiteknologier. Företagets patenterade system, Wave Energy Converter (WEC), använder en flytande enhet som svänger i takt med havsvågorna för att generera elektricitet. 

“Med sin konsekventa och kompletterande produktionsprofil hjälper vågenergi till att fylla luckorna i vind- och solkraft och ger stabilitet till en framtid som drivs helt av förnybara energikällor.”

– säger Patrik Möller, VD för CorPower Ocean

Han tillade också att denna energi kan “hjälpa till att avsluta vårt beroende av fossila bränslen”.

Förra månaden installerade företaget sin C4‑vågenergi­enhet i Portugal, som klarade en ‘röd varning’ med vågor upp till 18 meter. C4‑enheten, som har en effekt på 300 kW, har uthärdat många stormar de senaste månaderna tack vare CorPower Oceans “unika stormöverlevnadsläge” i kombination med avancerad fasstyrningsteknik. Företaget har också undertecknat ett MoU med AltaSea för att installera vågenergi i Port of Los Angeles. Detta sker samtidigt som USA främjar nya förnybara energikällor och Kalifornien har antagit en lag för implementering av vågenergi. 

#4. Marine Power Systems

Denna brittiska leverantör av vågenergiomvandlarsystem erbjuder flera produkter, inklusive DualSub för att generera kraft med både vind och vågor, en flytande vindkraftgenerator kallad WindSub samt WaveSub för att generera vågkraft. För över ett år sedan gick MPS samman med Simply Blue Group för att placera flera vindkraftverk på sin flytande plattform på djup mellan 60 och 100 meter för att leverera 100 MW.

För några månader sedan samarbetade Marine Power Systems (MPS) med Baker Hughes (BKR ) för att leverera sina stödjande undervattenssystem. Före det samarbetade de med Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) för att installera PelaFlex, ett flytande offshore‑vindsystem på Gran Canarias sydöstra kust. 

Enligt MPS‑VD Gareth Stockman har företagets flexibla flytande offshore‑vindplattformsteknik utformats för att optimera leverans av lokalt innehåll via en decentraliserad logistisk modell. Detta hjälper till att minimera kostnader och maximera lokala ekonomiska fördelar samtidigt som det påskyndar utvecklingen av industriella vindkraftsparker.

#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)

Detta australiensiska börsnoterade företag fokuserar på utveckling av vågenergi samt sol- och energilagringsprojekt. Carnegie använder också de senaste framstegen inom AI och elektriska maskiner för att styra sin vågenergi‑uppsamlingsenhet och generera elektricitet. 

Carnegies aktier handlas för närvarande till AUD 0,05, en nedgång på 47 % under det senaste året. Företaget har ett börsvärde på 16,27 miljoner dollar och ett företagsvärde på 14,38 miljoner dollar samt för närvarande ett efterföljande pris‑till‑vinst‑förhållande (P/E) på 10,53.

När det gäller företagets produkter är fokus på nedsänkta, punktabsorber‑typ vågenergiteknik kallad CETO. De nedsänkta bojarna i denna patenterade teknik är kopplade till pumpar som driver högtrycksvatten genom landbaserade turbiner och genererar elektricitet. I år har företaget undertecknat ett fler miljon‑dollar kontrakt för att installera sin CETO‑vågenergi‑teknik i Europa, som förväntas vara i drift år 2025.

#6. Eco Wave Power (WAVE)

Ett annat börsnoterat företag är det Sverige‑baserade Eco Wave Power, som utvecklar teknik för att generera ren elektricitet från havsvågor. Företagets förnybara energiprodukter levereras med ett automatiskt styrsystem som svarar på flytarnas upp- och nedsjunkning. 

Under tredje kvartalet 2023 rapporterade Eco Wave Power att de framgångsrikt anslöt sitt EWP EDF One‑projekt i Port of Jaffa till det nationella elnätet, inledde med installationen av sitt första amerikanska projekt i Port of Los Angeles, fick regulatoriskt godkännande för den första megawatt (MW) i staden Porto och vann ett bidrag på 1,83 miljoner dollar. 

För de första nio månaderna av året rapporterade företaget en omsättning på 27 000 $ och ett nettofinansiellt resultat på 802 000 $. Eco Waves driftskostnader under perioden var 1,9 miljoner $, medan nettot förlusten var 1 052 000 $. Dessutom avslutade de perioden med 3,7 miljoner $ i kontanter och likvida medel samt 5,1 miljoner $ i kortfristiga bankinsättningar. För närvarande handlas deras aktier till 1,62 $, en nedgång på 45,57 %, med ett 52‑veckors lägsta värde på 1,43 $ i slutet av juni 2023 och ett 52‑veckors högsta värde på 4,79 $ i december 2022.

#7. Oscilla Power

Denna amerikanska vågenergiomvandlarmaskin har påbörjat byggandet av en 1:6‑skala version av sin 1 MW Triton‑vågenergiomvandlare, vilket avsevärt minskar risken för Oscillas system i verktygsskala. Enligt företaget markerar detta steg ett stort framsteg mot en “lågkoldioxidframtid”. Oscilla Powers Triton‑C är en samhällsskala, ringformad, 100 kW‑klassad vågenergiomvandlare som har testats framgångsrikt i Hawaii.

Slutliga tankar

Våra hav är enorma och erbjuder en outnyttjad källa till ren och pålitlig energi. Den enorma potentialen i denna energikälla och bristen på fossila bränslen driver behovet av att utnyttja vågenergi. Även om det finns flera utmaningar att övervinna för att fullt utnyttja denna energikälla har vågenergi betydande potential. När vi rör oss mot en mer hållbar framtid kan den spela en avgörande roll i att driva vår värld.

Klicka här för att lära dig hur vår framtida energimix kommer att se ut.