Παλιρροιακή ενέργεια ή παλιρροιακή ενέργεια

Η ενέργεια των παλιρροιών ή πιο επιστημονικά γνωστή ως παλιρροιακή ενέργεια είναι αυτή που προκύπτει από την αξιοποίηση των παλιρροιών, δηλαδή, η διαφορά στο μέσο ύψος των θαλασσών ανάλογα με τη σχετική θέση της Γης και της Σελήνης και που προκύπτει από τη βαρυτική έλξη του τελευταίου και του Ήλιου στις μάζες των θαλασσών.

Με αυτόν τον όρο μπορούμε να πούμε ότι το κίνηση των υδάτων, που παράγεται από την έλξη της Σελήνης δύο φορές την ημέρα, είναι δυνατόν να το χρησιμοποιήσετε ως πηγή ενέργειας.

Αυτή η κίνηση συνίσταται σε αύξηση της στάθμης της θάλασσας, το οποίο σε ορισμένες περιοχές μπορεί να είναι σημαντικό.

Η Σελήνη χάνει ενέργεια, πολύ αργά, και παράγει παλιρροιακές δυνάμεις, οι οποίες με τη σειρά της την κάνουν να βρίσκεται σε μεγαλύτερη και μεγαλύτερη διαφορά από τη γη.

Η μέση απόσπαση της ενέργειας με τη μορφή παλιρροιακών δυνάμεων είναι περίπου 3,10¹² βατ, ή περίπου 100.000 φορές λιγότερο από το μέσο φως του ήλιου που λαμβάνεται στη γη.

Οι παλιρροιακές δυνάμεις δεν επηρεάζουν μόνο τους ωκεανούς, δημιουργώντας ωκεάνιες παλίρροιες, αλλά και αυτές επίσης επηρεάζουν τους ζωντανούς οργανισμούς, δημιουργώντας πολύπλοκα βιολογικά φαινόμενα που αποτελούν μέρος των φυσικών βιορυθμών.

Η παλίρροια που παράγεται από τη Σελήνη στους ωκεανούς έχει ύψος μικρότερο από ένα μέτρο, αλλά σε εκείνα τα μέρη όπου η διαμόρφωση του εδάφους ενισχύει την επίδραση της παλίρροιας, μπορεί να συμβεί αλλαγή πολύ μεγαλύτερου επιπέδου.

Αυτό συμβαίνει σε μικρό αριθμό ρηχών περιοχών, που βρίσκονται στην υφαλοκρηπίδα και αυτές οι περιοχές μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον άνθρωπο για να αποκτήσει ενέργεια μέσω παλιρροιακής ενέργειας.

Χρήση παλιρροιακής ενέργειας

Σε αντίθεση με αυτό που μπορεί να σκεφτεί κανείς για την παλιρροιακή ενέργεια, χρησιμοποιείται από πολύ καιρό, στην αρχαία Αίγυπτο χρησιμοποιήθηκε και στην Ευρώπη άρχισε να χρησιμοποιείται τον XNUMXο αιώνα.

Το 1580, 4 αναστρέψιμοι υδραυλικοί τροχοί τοποθετήθηκαν κάτω από τις καμάρες του London Bridge για να αντλήσουν νερό., που συνέχισε να λειτουργεί μέχρι το 1824, και μέχρι τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, λειτουργούσαν πολλά ελαιοτριβεία στην Ευρώπη, τα οποία χρησιμοποίησαν τη δύναμη των παλιρροιών.

Ένας από τους τελευταίους σταμάτησε να εργάζεται στο Devon του Ηνωμένου Βασιλείου, το 1956.

Ωστόσο, από το 1945 υπήρξε μικρό ενδιαφέρον για την παλιρροιακή δύναμη μικρής κλίμακας.

Χρήση παλιρροιακής ενέργειας

Η χρήση της παλιρροιακής ενέργειας κατ 'αρχήν είναι απλή και είναι πολύ παρόμοιο με αυτό της υδροηλεκτρικής ενέργειας.

Αν και υπάρχουν διάφορες διαδικασίες, το απλούστερο αποτελείται από ένα φράγμα, με πύλες και υδραυλικές τουρμπίνες, που βρίσκονται κλείνοντας μια εκβολή  (εκβολές, στη θάλασσα, ενός μεγάλου και βαθιού ποταμού, και ανταλλάσσεται με αυτό το θαλασσινό νερό και γλυκό νερό, λόγω των παλιρροιών. Το στόμιο της εκβολής σχηματίζεται από έναν ενιαίο φαρδύ βραχίονα με τη μορφή μιας διευρυμένης χοάνης), όπου οι παλίρροιες έχουν μια ορισμένη σημασία ύψους.

Για την ανάλυση της εργασίας του συστήματος μπορείτε να δείτε στις ακόλουθες δύο εικόνες.

Η λειτουργία είναι πολύ απλή και αποτελείται από:

• Όταν ανεβαίνει η παλίρροια, λέγεται ότι το υψηλή παλίρροια (την υψηλότερη κατάσταση ή το μέγιστο ύψος που φτάνει η παλίρροια), αυτή τη στιγμή οι πύλες ανοίγουν και το νερό αρχίζει να στροβιλίζεται που έχει πρόσβαση στις εκβολές.
• Όταν η υψηλή παλίρροια περνάει και έχει δημιουργηθεί επαρκές φορτίο νερού, οι πύλες κλείνουν για να αποτρέψει την επιστροφή του νερού στη θάλασσα.
• Τέλος, όταν το άμπωτη (χαμηλότερη κατάσταση ή ελάχιστο ύψος που φτάνει η παλίρροια), το νερό εκβάλλεται μέσω των στροβίλων.

Όλη η διαδικασία εισόδου του νερού στις εκβολές καθώς και η έξοδος, οι ανεμογεννήτριες οδηγούν γεννήτριες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.

Οι στροβίλοι που χρησιμοποιούνται πρέπει επομένως να είναι αναστρέψιμοι έτσι ώστε να λειτουργούν σωστά τόσο όταν το νερό εισέρχεται στην εκβολή ή στην είσοδο όσο και κατά την έξοδο.

Κατανομή των παλιρροιών στον κόσμο

Όπως έχω σχολιάσει προηγουμένως οι παλίρροιες ενισχύονται από τη διαμόρφωση του βυθού σε ορισμένους συγκεκριμένους τομείς, όπου θα ήταν δυνατόν να χρησιμοποιηθούν οι παλίρροιες ως πηγή ενέργειας, κάτι που τελικά μας ενδιαφέρει.

Τα πιο σημαντικά σημεία για να γίνει αυτό είναι:

• Στην Ευρώπη, στον κόλπο του La Ranee στη Γαλλία, στην Κισλάγια Γκούμπα στη Ρωσία, στις εκβολές του Severn στο Ηνωμένο Βασίλειο. Όλες αυτές οι τοποθεσίες έχουν εξαιρετικά υψηλή παλίρροια, με καθημερινή άνοδο και πτώση 11 έως 16 μέτρων.
• Αν πάμε στη Νότια Αμερική βλέπουμε ότι υπάρχουν παλίρροιες άνω των 4 μέτρων κατά μήκος των ακτών της Χιλής και της νότιας περιοχής της Αργεντινής. Η παλίρροια φτάνει τα 14 μέτρα στο Puerto Gallegos (Αργεντινή). Υπάρχουν επίσης κατάλληλοι ιστότοποι κοντά στο Belern και το Sao Luiz της Βραζιλίας.
• Στη Βόρεια Αμερική, στην Μπάχα Καλιφόρνια, στο Μεξικό, με παλίρροιες έως 10 μέτρα, έχει αναφερθεί ως πιθανή περιοχή για τη χρήση παλιρροιακής ενέργειας. Επιπλέον, στον Καναδά, στον κόλπο του Fundy, υπάρχουν και παλίρροιες άνω των 11 μέτρων.
• Στην Ασία, έχουν σημειωθεί υψηλές παλίρροιες στην Αραβική Θάλασσα, στον Κόλπο της Βεγγάλης, στη Θάλασσα της Νότιας Κίνας, κατά μήκος των ακτών της Κορέας και στη Θάλασσα του Οχότσκ.
• Ωστόσο, στο Ρανγκούν της Βιρμανίας, οι παλίρροιες φτάνουν σε ύψη 5,8 μέτρων. Στο Amoy (Szeming, Κίνα), συμβαίνουν παλίρροια 4,72 μέτρων. Το ύψος των παλιρροιών στο Jinsen της Κορέας ξεπερνά τα 8,77 μέτρα και στη Βομβάη της Ινδίας οι παλίρροιες φτάνουν τα 3,65 μέτρα.
• Στην Αυστραλία, η παλιρροιακή περιοχή είναι 5,18 μέτρα στο Port Hedland και 5,12 μέτρα στο Port Darwin.
• Τέλος, στην Αφρική δεν υπάρχουν ευνοϊκές τοποθεσίες, ίσως θα μπορούσαν να κατασκευαστούν μέτριες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας νότια του Ντακάρ, στη Μαδαγασκάρη και στα νησιά Κομόρο.

Παγκόσμιος, υπάρχουν περίπου 100 κατάλληλες τοποθεσίες για κατασκευή έργου μεγάλης κλίμακας, παρόλο που υπάρχουν πολλά άλλα όπου μπορούν να κατασκευαστούν μικρότερα έργα.

Θα μπορούσαν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας παλίρροιες κάτω των 3 μέτρων, αν και η κερδοφορία του θα ήταν πολύ χαμηλότερη.

Ωστόσο, την εγκατάσταση παλιρροιακού σταθμού (για να είναι αποτελεσματικό) είναι δυνατό μόνο σε μέρη με διαφορά τουλάχιστον 5 μέτρων μεταξύ της παλίρροιας.

Υπάρχουν λίγα σημεία στον κόσμο όπου συμβαίνει αυτό το φαινόμενο. Αυτά είναι τα κύρια:

Συνολικά, θα μπορούσε να εγκατασταθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στις κύριες τοποθεσίες του κόσμου περίπου 13.000 MW, αριθμός ισοδύναμος με 1% του παγκόσμιου υδροηλεκτρικού δυναμικού.

Παλιρροιακή ενέργεια στην Ισπανία

Στην Ισπανία η μελέτη αυτής της ενέργειας πραγματοποιείται ειδικά από το Ινστιτούτο Υδραυλικής του Πανεπιστημίου της Κανταβρίας, η οποία διαθέτει ένα αρκετά μεγάλο δοχείο δοκιμών για έρευνα και πειραματισμό αυτού που είναι γνωστό ως Παράκτια και λεκάνη απορροής της Κανταβρίας (μηχανικός πλοίων).

Η προαναφερθείσα δεξαμενή έχει πλάτος περίπου 44 μέτρα και μήκος 30 μέτρα, έτσι μπορεί να προσομοιώσει κύματα έως και 20 μέτρα και ανέμους 150 χλμ / ώρα.

Από την άλλη πλευρά, δεν έχουμε μείνει πίσω, από το 2011 το πρώτο παλιρροιακό εργοστάσιο που βρίσκεται στο Motrico (Guipuzkoa).

Η μονάδα ελέγχου έχει 16 στρόβιλοι με δυνατότητα παραγωγής 600.000 kWh ετησίως, Δηλαδή, 600 άτομα καταναλώνουν κατά μέσο όρο.

Επιπλέον, χάρη σε αυτό το κεντρικό εκατοντάδες τόνοι CO2 δεν θα εισέρχονται στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο, εκτιμάται ότι έχει το ίδιο καθαριστικό αποτέλεσμα που θα μπορούσε να προκαλέσει α δάσος περίπου 80 εκταρίων.

Αυτό το έργο είχε συνολική επένδυση περίπου 6,7 εκατομμυρίων ευρώ, εκ των οποίων περίπου 2,3 αφορούσαν το εργοστάσιο και το υπόλοιπο για τις εργασίες στην αποβάθρα.

Οι τουρμπίνες, οι οποίες παράγουν ο καθένας περίπου 18,5 KWhχωρίζονται σε ομάδες των 4 ατόμων και βρίσκονται στο μηχανοστάσιο, στην κορυφή της προβλήτας.

Επιπλέον, η περιοχή που τους στεγάζει βρίσκεται σε ένα από τα κεντρικά καμπύλα τμήματα του αναχώματος με μέσο ύψος νερού 7 μέτρα και περίπου 100 μέτρα σε μήκος.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της παλιρροιακής ενέργειας

Η παλιρροιακή ενέργεια έχει πολλά πλεονέκτημα και μερικά από αυτά είναι:

• Είναι μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας και ανανεώσιμος.
• Αυτό διανέμεται σε μεγάλες περιοχές του πλανήτη.
• Είναι απόλυτα κανονικόανεξάρτητα από την εποχή του χρόνου.

Ωστόσο, αυτός ο τύπος ενέργειας παρουσιάζει μια σειρά σοβαρά μειονεκτήματα:

• Το σημαντικό μέγεθος και κόστος ανάλογα με τις εγκαταστάσεις του.
• Η ανάγκη για οι ιστότοποι έχουν τοπογραφία  που επιτρέπει την κατασκευή του φράγματος σχετικά εύκολα και φθηνά.
• La διακοπτομένη παραγωγή, αν και προβλέψιμο, ενέργειας.
• Το πιθανό βλαβερές συνέπειες στο περιβάλλον, όπως εκφορτώσεις, μείωση παραλιών εκβολών, από τις οποίες εξαρτώνται πολλά πουλιά και θαλάσσιοι οργανισμοί, μείωση περιοχών αναπαραγωγής για θαλάσσια είδη και συσσώρευση ρυπογόνων καταλοίπων στις εκβολές που συνεισφέρουν οι ποταμοί.
• Περιορισμός πρόσβασης σε λιμένες βρίσκεται ανάντη.

Τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου ενέργειας καθιστούν τη χρήση της πολύ αμφιλεγόμενη, οπότε η εφαρμογή της πιθανώς δεν είναι βολική εκτός από πολύ συγκεκριμένες περιπτώσεις, στις οποίες διαπιστώνεται ότι οι επιπτώσεις της είναι πολύ μικρές σε σύγκριση με τα οφέλη της.