Energia delle maree o energia delle maree

L'energia delle maree o più scientificamente conosciuta come energia delle maree è quella che risulta dall'imbrigliare le maree, cioè la differenza dell'altezza media dei mari in funzione della posizione relativa della Terra e della Luna e che risulta dall'attrazione gravitazionale di quest'ultima e del Sole sulle masse d'acqua dei mari.

Con questo termine possiamo dire che il file movimento delle acque, prodotto dall'attrazione della Luna due volte al giorno, è possibile utilizzarlo come fonte di energia.

Questo movimento consiste in un innalzamento del livello del mare, che in alcune aree può essere considerevole.

La Luna sta perdendo energia, molto lentamente, e sta generando le forze di marea, che a loro volta fanno sì che si trovi a una differenza sempre maggiore dalla terra.

La dissipazione media di energia sotto forma di forze di marea è di circa 3,10¹² watt, o circa 100.000 volte inferiore alla luce solare media ricevuta sulla terra.

Le forze delle maree non solo influenzano gli oceani, creando maree oceaniche, ma loro anche influenzano gli organismi viventi, generando complessi fenomeni biologici che costituiscono parte dei bioritmi naturali.

La marea prodotta dalla Luna negli oceani è alta meno di un metro, ma in quei luoghi dove la configurazione del terreno amplifica l'effetto della marea, può verificarsi un cambiamento di livello molto maggiore.

Ciò si verifica in un piccolo numero di aree poco profonde, situate sulla piattaforma continentale e sono queste aree che possono essere utilizzate dall'uomo per ottenere energia attraverso l'energia delle maree.

Uso dell'energia delle maree

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare dell'energia delle maree, è stata utilizzata da molto tempo, nell'antico Egitto è stata utilizzata e in Europa ha iniziato ad essere utilizzata nel XII secolo.

Nel 1580 furono installate 4 ruote idrauliche reversibili sotto gli archi del London Bridge per pompare l'acqua., che rimase in funzione fino al 1824 e, fino alla seconda guerra mondiale, in Europa operavano una moltitudine di mulini che sfruttavano la forza delle maree.

Uno degli ultimi ha smesso di funzionare nel Devon, nel Regno Unito, nel 1956.

Tuttavia, dal 1945 c'è stato scarso interesse per l'energia delle maree su piccola scala.

Uso dell'energia delle maree

L'uso dell'energia delle maree in linea di principio è semplice ed è molto simile a quello dell'energia idroelettrica.

Sebbene ci siano varie procedure, il più semplice è costituito da una diga, con cancelli e turbine idrauliche, posta a chiusura di un estuario  (foce, in mare, di un fiume largo e profondo, e scambi con questa acqua salata e acqua dolce, a causa delle maree. La foce dell'estuario è formata da un unico ampio braccio a forma di imbuto allargato), dove le maree hanno una certa importanza in altezza.

Per analizzare il lavoro del sistema può essere visto nelle seguenti due immagini.

L'operazione è molto semplice e consiste in:

• Quando la marea si alza si dice che il alta marea (stato più alto o altezza massima raggiunta dalla marea), in questo momento i cancelli si aprono e l'acqua comincia a turbinare che accede all'estuario.
• Quando passa l'alta marea e si è accumulata una carica d'acqua sufficiente, i cancelli si chiudono per evitare che l'acqua ritorni al mare.
• Infine, quando il file bassa marea (stato più basso o altezza minima raggiunta dalla marea), l'acqua esce dalle turbine.

L'intero processo di entrata in acqua nell'estuario e l'uscita, le turbine azionano generatori che producono energia elettrica.

Le turbine utilizzate devono quindi essere reversibili in modo che funzionino correttamente sia quando l'acqua entra nell'estuario o nella bocca che in uscita.

Distribuzione delle maree nel mondo

Come ho commentato in precedenza le maree sono amplificate dalla configurazione del fondale in alcune aree specifiche, dove sarebbe possibile utilizzare le maree come fonte di energia, che in definitiva è ciò che ci interessa.

I luoghi più importanti per farlo sono:

• In Europa, nella baia di La Ranee in Francia, a Kislaya Guba in Russia, nell'estuario del Severn nel Regno Unito. Tutti questi siti hanno maree estremamente alte, con un aumento e una diminuzione giornalieri da 11 a 16 metri.
• Se andiamo in Sud America vediamo che ci sono maree di oltre 4 metri lungo le coste del Cile e nella regione meridionale dell'Argentina. La marea raggiunge i 14 metri a Puerto Gallegos (Argentina). Ci sono anche siti adatti vicino a Belern e Sao Luiz, in Brasile.
• In Nord America, in Bassa California, in Messico, con maree fino a 10 metri, è stata citata come possibile regione per l'utilizzo dell'energia delle maree. Inoltre, in Canada, nella Baia di Fundy, ci sono maree anche di oltre 11 metri.
• In Asia sono state registrate alte maree nel Mar Arabico, nel Golfo del Bengala, nel Mar Cinese Meridionale, lungo la costa della Corea e nel Mar di Okhotsk.
• Tuttavia a Rangoon, in Birmania, le maree raggiungono altezze di 5,8 metri. Ad Amoy (Szeming, Cina) si verificano maree di 4,72 metri. L'altezza delle maree a Jinsen, in Corea, supera gli 8,77 metri ea Bombay, in India, le maree raggiungono i 3,65 metri.
• In Australia, la gamma di marea è di 5,18 metri a Port Hedland e di 5,12 metri a Port Darwin.
• Infine, in Africa non ci sono posizioni favorevoli, forse potrebbero essere costruite modeste centrali elettriche a sud di Dakar, in Madagascar e nelle Isole Comore.

In tutto il mondo, ci sono circa 100 siti adatti per la costruzione del progetto grande, anche se ce ne sono molti altri in cui potrebbero essere costruiti progetti più piccoli.

Potrebbero anche essere utilizzati, per la generazione di elettricità, maree inferiori a 3 metri, anche se la sua redditività sarebbe molto inferiore.

Tuttavia, l'installazione di una centrale di marea (per essere efficace) è possibile solo in luoghi con una differenza di almeno 5 metri tra alta e bassa marea.

Ci sono pochi punti del globo in cui si verifica questo fenomeno. Questi sono i principali:

In totale, potrebbe essere installato per la produzione di energia elettrica, nei principali siti del mondo circa 13.000 MW, cifra equivalente a 1% del potenziale idroelettrico mondiale.

Energia delle maree in Spagna

In Spagna lo studio di questa energia viene effettuato soprattutto dal Istituto di Idraulica dell'Università della Cantabria, che dispone di un serbatoio di prova abbastanza grande per la ricerca e la sperimentazione di ciò che è noto come Bacino costiero e oceanico della Cantabria (Ingegneria marina).

La suddetta vasca è larga circa 44 metri e lunga 30 metri, potendo così simulare onde fino a 20 metri e venti di 150 km / h.

D'altra parte, non siamo lasciati indietro, poiché nel 2011 il primo impianto di marea situato a Motrico (Guipuzkoa).

L'unità di controllo ha 16 turbine in grado di produrre 600.000 kWh all'anno, vale a dire quello che consumano in media 600 persone.

Inoltre, grazie a questa centrale centinaia di tonnellate di CO2 non entreranno nell'atmosfera ogni anno, si stima che abbia lo stesso effetto purificante che potrebbe causare a bosco di circa 80 ettari.

Questo progetto ha avuto un investimento complessivo di circa 6,7 ​​milioni di euro, di cui circa 2,3 per l'impianto e il resto per i lavori sulla darsena.

Le turbine, che generano ciascuna circa 18,5 KWh, sono divisi in gruppi di 4 e si trovano nella sala macchine, in cima al pontile.

Inoltre, l'area che li ripara si trova in uno dei tratti curvi centrali della diga con un'altezza media dell'acqua di 7 metri e una lunghezza di circa 100 metri.

Vantaggi e svantaggi dell'energia delle maree

L'energia delle maree ne ha molte Vantaggi e alcuni di loro sono:

• È una fonte inesauribile di energia e rinnovabile.
• Questa distribuito su grandi aree il pianeta.
• È perfettamente regolareindipendentemente dal periodo dell'anno.

Tuttavia, questo tipo di energia presenta una serie di gravi inconvenienti:

• Il considerevole dimensioni e costo conseguente alle sue strutture.
• Il bisogno di i siti hanno una topografia  ciò consente la costruzione della diga in modo relativamente semplice ed economico.
• La produzione intermittente, anche se prevedibile, di energia.
• Il possibile effetti dannosi sull'ambiente come gli sbarchi, la riduzione delle spiagge degli estuari, da cui dipendono molti uccelli e organismi marini, la riduzione delle aree di riproduzione delle specie marine e l'accumulo di residui inquinanti negli estuari conferiti dai fiumi.
• Restrizione dell'accesso ai porti situato a monte.

Gli inconvenienti di questo tipo di energia rendono il suo utilizzo molto controverso, quindi la sua implementazione probabilmente non è conveniente se non in casi molto specifici, in cui si riscontra che i suoi impatti sono molto piccoli rispetto ai suoi benefici.