Árapály energia vagy árapály energia

Az árapályok energiája, vagy tudományosan úgynevezett árapályenergia az, amely az árapály előnyeinek kihasználásából származik, vagyis a tengerek átlagos magasságának különbsége a Föld és a Hold relatív helyzete szerint, és ez utóbbi és a Nap gravitációs vonzódásából adódik a tengerek víztömegein.

Ezzel a kifejezéssel azt mondhatjuk, hogy a a vizek mozgása, amelyet a Hold vonzása okoz naponta kétszer, lehetséges energiaforrásként használni.

Ez a mozgalom a tengerszint emelkedéséből áll, amely egyes területeken jelentős lehet.

A Hold nagyon lassan elveszíti az energiáját, és az árapályerőket generálja, ami viszont egyre nagyobb különbségeket okoz a földdel szemben.

Az árapály-erők formájában az energia átlagos eloszlása ​​körülbelül 3,10¹² watt, vagyis körülbelül 100.000 XNUMX-szer kevesebb, mint a földön átlagosan beérkező napfény.

Az árapályerők nemcsak az óceánokat befolyásolják, és az óceán árapályát okozzák, hanem azok is is befolyásolják az élő szervezeteket, komplex biológiai jelenségeket generálva, amelyek a természetes bioritmus részét képezik.

A Hold által az óceánokban előállított árapály kevesebb, mint egy méter magas, de azokon a helyeken, ahol a terep konfigurációja felerősíti az árapály hatását, sokkal nagyobb szintű változás léphet fel.

Ez kevés sekély területen fordul elő, amelyek a kontinentális talapzaton helyezkednek el, és ezeket a területeket használhatja fel az ember arra, hogy az árapály energiájával energiát nyerjen.

Árapály energia felhasználása

Ellentétben azzal, amit az árapály-energiáról gondolni lehet, már régóta használják, az ókori Egyiptomban használták, Európában pedig a XNUMX. században kezdték használni.

1580-ban 4 megfordítható hidraulikus kereket szereltek fel a London Bridge boltívei alá a víz szivattyúzására., amely 1824-ig működött, és a második világháborúig Európában sok malom működött, amelyek az árapály erejét használták.

Az egyik legutóbb 1956-ban állt le az angliai Devonban.

1945 óta azonban a kisméretű árapály-erő iránti érdeklődés kevés.

Árapály energia felhasználása

Az árapály energia felhasználása elvileg egyszerű és nagyon egyszerű hasonló a vízerőműhöz.

Bár különféle eljárások léteznek, a legegyszerűbb egy torkolatot záró gát, kapukkal és hidraulikus turbinákkal  (a torkolat a tengerben, széles és mély folyó, és az árapályok következtében cserélődik ezzel a sós vízzel és édesvízzel. A torkolat torkolatát egyetlen széles kar alkotja kiszélesedett tölcsér formájában), ahol az árapályoknak bizonyos magassági jelentősége van.

A rendszer munkájának elemzéséhez az alábbi két kép látható.

A művelet nagyon egyszerű, és a következőkből áll:

• Amikor az árapály emelkedik, azt mondják, hogy a dagály (a dagály által elért legmagasabb állapot vagy maximális magasság), ekkor a kapukat kinyitják, és a víz turbinázni kezd amely hozzáfér a torkolathoz.
• Amikor a dagály elmúlik és elegendő víztöltet épült fel, a kapuk becsukódnak hogy megakadályozza a víz visszatérését a tengerbe.
• Végül, amikor a apály (az árapály által elért legalacsonyabb állapot vagy minimális magasság), a vizet a turbinákon keresztül engedik ki.

A víz torkolatába való bejutásának teljes folyamata, valamint a kijárat, a turbinák mozgatják az elektromos energiát termelő generátorokat.

Az alkalmazott turbináknak ezért megfordíthatóaknak kell lenniük hogy megfelelően működjenek, amikor a víz bejut a torkolatába vagy a belépőbe, valamint távozáskor is.

Az árapály megoszlása ​​a világban

Ahogy azt korábban megjegyeztem az árapályokat felerősíti a tengerfenék konfigurációja néhány konkrét területen, ahol lehetséges lenne az árapály energiaforrásként történő felhasználása, ami végső soron az érdekel minket.

Ennek legkiemelkedőbb helyei a következők:

• Európában, a francia La Ranee-öbölben, az oroszországi Kislaya Guba-ban, az Egyesült Királyság Severn-torkolatában. Mindezen helyeken rendkívül magas az árapály, napi emelkedés és zuhanás 11-16 méter.
• Ha Dél-Amerikába megyünk, azt látjuk, hogy Chile és Argentína déli régiója mentén több mint 4 méteres árapályok vannak. Az árapály eléri a 14 métert Puerto Gallegosban (Argentína). Megfelelő helyszínek vannak a brazíliai Belern és Sao Luiz közelében.
• Észak-Amerikában, Mexikóban, Baja Kaliforniában, akár 10 méteres árapályokkal is, az árapály energia felhasználásának lehetséges régiójaként említették. Ezenkívül Kanadában, a Fundy-öbölben több mint 11 méteres dagály is előfordul.
• Ázsiában dagályokat regisztráltak az Arab-tengeren, a Bengáli-öbölben, a Dél-kínai-tengeren, Korea partjai mentén és az Ohotszki-tengeren.
• A burmai Rangoonban azonban az árapály 5,8 méteres magasságot ér el. Amoy-nál (Szeming, Kína) 4,72 méteres árapály fordul elő. A koreai Jinsenben az árapályok magassága meghaladja a 8,77 métert, az indiai Bombay-ben pedig az árapály 3,65 métert.
• Ausztráliában az árapály tartomány Port Hedlandnél 5,18, Port Darwinnál 5,12 méter.
• Végül Afrikában nincsenek kedvező helyek, talán szerény erőműveket lehetne építeni Dakartól délre, Madagaszkáron és a Comoro-szigeteken.

Világszerte, körülbelül 100 alkalmas helyszín van a projektépítéshez nagyok, bár sok más van, ahol kisebb projekteket lehetne építeni.

Akár áramtermelésre is felhasználhatók, 3 méter alatti árapály, bár jövedelmezősége sokkal alacsonyabb lenne.

azonban árapályerőmű telepítése (hogy hatékony legyen) csak olyan helyeken lehetséges, ahol legalább 5 méter a különbség a dagályok és az apályok között.

A földgömbön kevés olyan pont található, ahol ez a jelenség előfordul. Ezek a legfontosabbak:

Összességében villamosenergia-termelésre lehetne telepíteni, a világ főbb telephelyein kb 13.000 MW, egyenértékű ábra A világ vízenergia-potenciáljának 1% -a.

Árapály energia Spanyolországban

Spanyolországban ennek az energiának a tanulmányát különösen a A Cantabria Egyetem Hidraulika Intézete, amelynek meglehetősen nagy teszttartálya van az úgynevezett Kantábriai parti és óceáni medence (tengerészeti mérnökség).

A fent említett tartály körülbelül 44 méter széles és 30 méter hosszú, így akár 20 méteres hullámokat és 150 km / h-s szelet is képes szimulálni.

Másrészt nem vagyunk sokkal lemaradva, hiszen 2011-ben a az első árapály-üzem Motricóban található (Guipuzkoa).

A vezérlőegység rendelkezik 16 turbina, amelyek évente 600.000 XNUMX kWh-t képesek előállítani, vagyis átlagosan 600 ember fogyaszt el.

Ezen túlmenően, köszönhetően ennek a központi évente több száz tonna CO2 nem kerül a légkörbe, a becslések szerint ugyanaz a tisztító hatása van, amely a mintegy 80 hektáros erdő.

Ennek a projektnek a teljes beruházása mintegy 6,7 millió eurót tett ki, amelyből mintegy 2,3 az üzemre, a fennmaradó pedig a kikötőben végzett munkára fordult.

A turbinák, amelyek mindegyike körülbelül 18,5 KWh-t termel, 4 fős csoportokra oszlanak, és a gépteremben, a móló tetején találhatók.

Ezenkívül az őket menedéket nyújtó terület a gát egyik középső ívelt szakaszában található, átlagos víztömege 7 méter, hossza pedig körülbelül 100 méter.

Az árapály-energia előnyei és hátrányai

Az árapály energiának sok van előny és közülük néhány:

• Kimeríthetetlen energiaforrás és megújítható.
• ezt nagy területeken elosztva a bolygó.
• Teljesen szabályosévszaktól függetlenül.

Ez a fajta energia azonban egy sorat mutat be súlyos hátrányok:

• A jelentős méret és költség létesítményeinek következménye.
• A szükség helyszínek topográfiával rendelkeznek  ami viszonylag könnyen és olcsón teszi lehetővé a gát megépítését.
• La szakaszos gyártás- bár kiszámítható - az energia.
• A lehetséges káros hatások a környezetre, például a kirakodásokra, a torkolati strandok csökkentésére, amelytől sok madár és tengeri organizmus függ, a tengeri fajok szaporodási területeinek csökkenése és a folyók által előidézett szennyező maradványok felhalmozódása a torkolatokban.
• A kikötőkhöz való hozzáférés korlátozása felfelé található.

Az ilyen típusú energia hátrányai miatt nagyon ellentmondásos a felhasználása, ezért megvalósítása valószínűleg nem kényelmes, kivéve nagyon specifikus eseteket, amelyekben azt tapasztalták, hogy hatása kicsi az előnyeihez képest.