Energia mareelor este energia regenerabila sau energia alternativa care rezultă din profitarea mareelor, adică diferența de înălțime medie a mării în funcție de poziția relativă a Pământului și Lunii și care rezultă din gravitația de atracție a acestuia din urmă și a Soarelui pe masele de apă ale mărilor.
Cu acest termen putem spune că mișcarea apelor, produsă de atracția Lunii de două ori pe zi, este posibil să o folosim ca sursă de energie.
Această mișcare constă într-o creștere a nivelului mării, care în unele zone poate fi considerabilă.
Luna pierde energie, foarte încet și generează forțe de maree, ceea ce, la rândul său, face ca aceasta să fie localizată la o diferență din ce în ce mai mare față de pământ.
Disiparea medie a energiei sub formă de forțe de maree este de aproximativ 3.1012 wați, sau de aproximativ 100.000 de ori mai mică decât lumina solară medie primită pe Pământ.
Forțele mareice influențează nu numai oceanele, creând maree oceanice, ci afectează și organismele vii, generând fenomene biologice complexe care fac parte din bioritmurile naturale.
Mareea produsă de Lună în oceane are mai puțin de un metru înălțime, dar în acele locuri în care configurația terenului amplifică efectul mareei, se poate produce o schimbare de nivel mult mai mare.
Acest lucru se întâmplă într-un număr mic de zone puțin adânci, situate pe platoul continental și aceste zone pot fi folosite de om pentru a obține energie prin energia mareelor.
Cand a aparut utilizarea energiei mareelor
Contrar a ceea ce s-ar putea crede despre energia mareelor, ea a fost folosită de mult timp, în Egiptul antic a fost folosită și în Europa a început să fie folosită în secolul al XII-lea.
În 1580, 4 arcuri hidraulice reversibile au fost instalate sub arcurile London Bridge pentru pomparea apei, care a continuat să funcționeze până în 1824 și până în cel de-al doilea război mondial, o multitudine de mori funcționau în Europa, care foloseau puterea mareelor. Unul dintre ultimii opriți din Devon, Marea Britanie, în 1956.
Cu toate acestea, din 1945 a existat un interes redus pentru puterea mareelor la scară mică.
Utilizarea energiei mareelor
Utilizarea energiei mareelor în principiu este simplă și este foarte asemănătoare cu cea a energiei hidroelectrice.
Deși există diverse proceduri, cel mai simplu constă într-un baraj, cu porți și turbine hidraulice, situat închizând un estuar (gura, în mare, a unui râu larg și adânc, și schimburi cu această apă sărată și apă dulce, datorită mareele gura estuarului este formată dintr-un singur braț lat sub forma unei pâlnii lărgite), unde mareele au o anumită importanță a înălțimii.
Operațiunea este foarte simplă și constă din:
Când mareea crește, se spune că se va atinge mareea (starea cea mai mare sau înălțimea maximă atinsă de maree), în acest moment porțile de deschidere se deschid și apa care intră în estuar începe să se turbineze.
Când trece mareea și s-a acumulat o încărcătură suficientă de apă, porțile sunt închise pentru a împiedica revenirea apei la mare.
În cele din urmă, când se atinge mareea joasă (starea cea mai mică sau înălțimea minimă atinsă de maree), apa este lăsată să iasă prin turbine.
Întregul proces de intrare a apei în estuar, precum și cel al orificiului de evacuare, turbinele deplasează generatoare care produc energie electrică.
Turbinele utilizate trebuie, prin urmare, să fie reversibile, astfel încât să funcționeze corect atât la intrarea apei în estuar sau la intrare, cât și la ieșire.
Distribuția mareelor în lume
După cum am comentat anterior, mareele sunt amplificate de configurația fundului mării în anumite zone specifice, unde ar fi posibil să folosim mareele ca sursă de energie, ceea ce ne interesează în cele din urmă.
Cele mai proeminente locuri pentru a face acest lucru sunt:
În Europa, în golful La Ranee din Franța, în Kislaya Guba din Rusia, în estuarul Severn din Regatul Unit. Toate aceste locuri au maree extrem de ridicate, cu o creștere și o scădere zilnică de 11 până la 16 metri.
Dacă mergem în America de Sud, vedem că există maree de peste 4 metri de-a lungul coastelor Chile și a regiunii de sud a Argentinei.
Valea ajunge la 14 metri în Puerto Gallegos (Argentina). Există, de asemenea, site-uri potrivite lângă Belern și Sao Luiz, Brazilia.
În America de Nord, în Baja California, în Mexic, cu maree de până la 10 metri, a fost menționată ca o posibilă regiune pentru utilizarea energiei mareelor. În plus, în Canada, în Golful Fundy, există și maree de peste 11 metri.
În Asia, s-au înregistrat maree în Marea Arabiei, Golful Bengal, Marea Chinei de Sud, de-a lungul coastei Coreei și în Marea Okhotsk.
Cu toate acestea, în Rangoon, Birmania, mareele ating înălțimi de 5,8 metri. La Amoy (Szeming, China), apar maree de 4,72 metri. Înălțimea mareelor din Jinsen, Coreea, depășește 8,77 metri, iar în Bombay, India, mareele ajung la 3,65 metri.
În Australia, raza de maree este de 5,18 metri la Port Hedland și 5,12 metri la Port Darwin.
În cele din urmă, în Africa nu există locații favorabile, poate că ar putea fi construite centrale electrice modeste la sud de Dakar, în Madagascar și în Insulele Comoro.
La nivel global, există aproximativ 100 de locații potrivite pentru construcția de proiecte mari, deși există multe altele în care ar putea fi construite proiecte mai mici.
Chiar și mareele mai mici de 3 metri ar putea fi folosite pentru a genera electricitate, deși profitabilitatea lor ar fi mult mai mică.
Cu toate acestea, instalarea unei centrale electrice de maree (care este eficientă) este posibilă numai în locuri cu o diferență de cel puțin 5 metri între mareele mari și cele mici.
Există puține puncte pe glob în care se produce acest fenomen. Acestea sunt principalele:
În total, aproximativ 13.000 MW ar putea fi instalați pentru producția de energie electrică, în principalele locații ale lumii, o cifră echivalentă cu 1% din potențialul hidroelectric mondial.
Avantajele și dezavantajele energiei mareelor
Energia mareelor are multe avantaje și unele dintre ele sunt:
Este o sursă de energie inepuizabilă și regenerabilă.
Este distribuit pe zone întinse ale planetei.
Este perfect regulat, indiferent de perioada anului.
Cu toate acestea, acest tip de energie are o serie de dezavantaje grave:
Dimensiunea considerabilă și costul consecvent al instalațiilor sale.
Nevoia ca amplasamentele să aibă o topografie care să permită construirea barajului relativ ușor și ieftin.
Producția intermitentă, dar previzibilă, de energie.
Posibile efecte nocive asupra mediului, cum ar fi debarcările, reducerea plajelor estuarului, de care depind numeroase păsări și organisme marine, reducerea zonelor de reproducere pentru speciile marine și acumularea de reziduuri poluante în estuare contribuite de râuri.
Restricție de acces la porturile din amonte.
Dezavantajele acestui tip de energie fac utilizarea sa foarte controversată, astfel încât implementarea sa nu este probabil convenabilă, cu excepția cazurilor foarte specifice, în care se constată că impactul său este foarte mic în comparație cu beneficiile sale.
Centrala mareomotrica avantaje si dezavantaje
Centrala hidroelectrică, sau centrala mareomotrică, utilizează energia căderii apei pentru a genera electricitate. Iată câteva avantaje și dezavantaje ale acestui tip de centrală:
Avantaje:
- Energia regenerabilă: Energia hidroelectrică este o sursă de energie regenerabilă, deoarece apa se poate folosi la infinit, fără a consuma resurse finite.
- Cost redus: După construire, costurile de funcționare ale centralei hidroelectrice sunt relativ scăzute, deoarece nu există costuri pentru combustibil sau emisii de gaze cu efect de seră.
- Stocare de energie: Centrala hidroelectrică poate fi utilizată pentru a stoca energie, prin acumularea apei în baraje când este produsă mai multă energie decât este necesară, și eliberarea apei când este necesară mai multă energie.
Dezavantaje:
- Impact asupra mediului: Construirea și întreținerea centralei hidroelectrice poate avea un impact negativ asupra mediului, prin inundarea zonei și distrugerea habitatului pentru animale.
- Costul inițial ridicat: Construirea unei centrale hidroelectrice poate fi costisitoare și poate dura mai mulți ani.
- Impact asupra comunităților: Centrala hidroelectrică poate avea un impact negativ asupra comunităților din zona afectată, prin evacuarea oamenilor și distrugerea proprietății.
- Dependența de condiții meteorologice: Producția de energie hidroelectrică este direct legată de disponibilitatea apei și de condițiile meteorologice, ceea ce poate duce la variații ale producției de energie.
Acestea sunt doar câteva dintre avantajele și dezavantajele centralei hidroelectrice. Este important să se ia în considerare toate aceste aspecte atunci când se evaluează opțiunile de energie pentru a găsi cele mai bune soluții pentru a asigura un mediu sustenabil și o economie durabilă.