אנרגיית גאות ושפל

האנרגיה של הגאות והשפל הידועה יותר בשם אנרגיית הגאות היא זו שנובעת מרתימת הגאות והשפלכלומר ההבדל בגובה הממוצע של הים על פי המיקום היחסי של כדור הארץ והירח ונובע ממשיכת הכבידה של האחרונים ושל השמש על מסת המים של הים.

עם מונח זה אנו יכולים לומר כי תנועת המים, המיוצר על ידי משיכת הירח פעמיים ביום, ניתן להשתמש בו כמקור אנרגיה.

תנועה זו מורכב מעליית מפלס הים, אשר באזורים מסוימים יכול להיות ניכר.

הירח מאבד אנרגיה, לאט מאוד, ויוצר את כוחות הגאות והשפל, אשר בתורו גורם למיקומו בהפרש גדול יותר ויותר מכדור הארץ.

פיזור האנרגיה הממוצע בצורה של כוחות גאות ושפל הוא כ -3,10¹² וואט, או בערך פי 100.000 פחות מאור השמש הממוצע שקיבל עלי אדמות.

כוחות גאות ושפל לא רק משפיעים על האוקיאנוסים ויוצרים גאות ושפל באוקיינוס, אלא הם también משפיעים על אורגניזמים חיים, יצירת תופעות ביולוגיות מורכבות המהוות חלק מהמקצבים הטבעיים.

הגאות שמייצר הירח באוקיאנוסים גובהה פחות ממטר אחדאך במקומות בהם תצורת השטח מעצימה את השפעת הגאות, יכול להתרחש שינוי ברמה הרבה יותר גדולה.

זה קורה במספר קטן של אזורים רדודים, הממוקמים על מדף היבשת, ואזורים אלה יכולים לשמש את האדם להשגת אנרגיה באמצעות אנרגיית גאות ושפל.

שימוש באנרגיית גאות ושפל

בניגוד למה שאפשר לחשוב על אנרגיית הגאות, משתמשים בה כבר מזמן, במצרים העתיקה השתמשו בה ובאירופה החלו להשתמש בה במאה ה -XNUMX.

בשנת 1580 הותקנו 4 גלגלים הידראוליים הפיכים מתחת לקשתות גשר לונדון לשאיבת מים., שהמשיך לפעול עד 1824, ועד למלחמת העולם השנייה, פעלו הרבה טחנות באירופה שהשתמשו בכוח הגאות והשפל.

אחד האחרונים שהפסיק לפעול בדבון, בריטניה, בשנת 1956.

עם זאת, מאז 1945 לא היה עניין רב בכוח הגאות הקטן.

שימוש באנרגיית גאות ושפל

השימוש באנרגיית הגאות באופן עקרוני הוא פשוט ומאוד דומה לזה של הכוח הידרואלקטרי.

למרות שישנם נהלים שונים, הפשוטה ביותר מורכבת מסכר, עם שערים וטורבינות הידראוליות, הממוקם וסוגר שפך  (פה, בים, של נהר רחב ועמוק, ומתחלף עם מי מלח ומים מתוקים אלה, בגלל הגאות והשפל. שפך השפך נוצר על ידי זרוע רחבה אחת בצורת משפך מורחב), כאשר הגאות והשפל יש חשיבות גובה מסוימת.

כדי לנתח את עבודת המערכת ניתן לראות בשתי התמונות הבאות.

הפעולה מאוד פשוטה ומורכבת מ:

• כאשר הגאות עולה אומרים כי גאות (המצב הגבוה ביותר או הגובה המקסימלי אליו הגיעה הגאות), בשלב זה השערים נפתחים והמים מתחילים לטורבינות שניגש לשפך.
• כשהגאות עוברת ו הצטבר מטען מים מספיק, השערים נסגרים כדי למנוע מהמים לחזור לים.
• לבסוף, כאשר ה- גאות נמוכה (המצב הנמוך ביותר או הגובה המינימלי שהגאות הגיעה אליו), המים מוציאים דרך הטורבינות.

כל תהליך הכניסה למים לשפך, כמו גם היציאה, הטורבינות מניעות גנרטורים המייצרים אנרגיה חשמלית.

הטורבינות המשמשות חייבות אם כן להיות הפיכות כך שהם פועלים כראוי גם כאשר מים נכנסים לשפך הרחב או לכניסה וגם כשעוזבים.

חלוקת הגאות והשפל בעולם

כפי שהערתי בעבר הגאות והשפל מוגברים על ידי תצורת קרקעית הים באזורים ספציפיים מסוימים, שבהם ניתן יהיה להשתמש בגאות כמקור אנרגיה, וזה בסופו של דבר מה שמעניין אותנו.

המקומות הבולטים לעשות זאת הם:

• באירופה, במפרץ לה ראני בצרפת, בקיסלאיה גובה ברוסיה, בשפך סוור שבבריטניה. בכל האתרים הללו גאות ושפל גבוהים במיוחד, עם עלייה וירידה יומית של 11 עד 16 מטר.
• אם נלך לדרום אמריקה נראה שיש גאות ושפל של יותר מ -4 מטרים לאורך חופי צ'ילה והאזור הדרומי של ארגנטינה. הגאות מגיעה ל -14 מטר בפוארטו גלגלוס (ארגנטינה). ישנם גם אתרים מתאימים ליד בלרן וסאו לואיז, ברזיל.
• בצפון אמריקה, בבאחה קליפורניה, במקסיקו, עם גאות ושפל של עד 10 מטרים, היא הוזכרה כאזור אפשרי לשימוש באנרגיית הגאות והשפל. בנוסף, בקנדה, במפרץ פונדי, יש גם גאות ושפל של יותר מ -11 מטרים.
• באסיה תועדו גאות ושפל בים הערבי, במפרץ בנגל, בים סין הדרומי, לאורך חופי קוריאה ובים אוקוצק.
• אולם ברנגון, בורמה, הגאות והשפל מגיעים לגבהים של 5,8 מטר. בעמוי (שמינג, סין) מתרחשים גאות גובה של 4,72 מטר. גובה הגאות והשפל בג'ינסן שבקוריאה עולה על 8,77 מטר ובבומביי בהודו הגאות והשפל מגיעים ל -3,65 מטר.
• באוסטרליה טווח הגאות הוא 5,18 מטר בפורט הדלנד ו -5,12 מטר בפורט דרווין.
• לבסוף, באפריקה אין מקומות נוחים, אולי ניתן היה לבנות תחנות כוח צנועות מדרום לדקר, במדגסקר ובאיי קומורו.

עוֹלָמִי, ישנם כ 100 אתרים מתאימים לבניית פרויקטים בקנה מידה גדול, אם כי ישנם רבים אחרים שבהם ניתן לבנות פרויקטים קטנים יותר.

הם יכולים אפילו לשמש לייצור חשמל גאות ושפל מתחת ל -3 מטרים, אם כי הרווחיות שלה תהיה נמוכה בהרבה.

עם זאת, התקנת תחנת כוח גאות (להיות יעיל) אפשרי רק במקומות בהפרש של לפחות 5 מטרים בין הגאות והשפל.

ישנן מספר נקודות על פני הגלובוס בהן תופעה זו מתרחשת. אלה העיקריים:

בסך הכל, זה יכול להיות מותקן לייצור חשמל, באתרים העיקריים בעולם בערך 13.000 MW, דמות המקבילה ל- 1% מהפוטנציאל ההידרואלקטרי בעולם.

אנרגיית הגאות בספרד

בספרד חקר האנרגיה הזו מבוצע במיוחד על ידי המכון להידראוליקה של אוניברסיטת קנטבריה, שיש בו מיכל ניסוי גדול למדי למחקר וניסויים של מה שמכונה אגן החוף והאוקיאנוס בקנטבריה (הנדסה ימית).

הטנק הנ"ל הוא כ- 44 מטר רוחב ואורכו 30 מטר ובכך הוא יכול לדמות גלים של עד 20 מטר ורוחות של 150 קמ"ש.

מצד שני, אנחנו לא נשארים מאחור, שכן בשנת 2011 ה מפעל הגאות והשפל הראשון הממוקם במוטריקו (גוויפסקואה).

ביחידת הבקרה יש 16 טורבינות המסוגלות לייצר 600.000 קוט"ש בשנה, כלומר, מה 600 אנשים צורכים בממוצע.

בנוסף, בזכות מרכזי זה מאות טונות של CO2 לא ייכנסו לאטמוספירה מדי שנהההערכה היא כי יש לו אותה השפעה מטהרת העלולה לגרום ל יער של כ 80 דונם.

לפרויקט זה הושקעה סך של כ -6,7 מיליון יורו, מתוכם כ -2,3 למפעל והשאר לעבודות על המזח.

הטורבינות המפיקות כל אחת כ- 18,5 קוט"ש, מחולקים לקבוצות של 4 וממוקמים בחדר המכונות, בראש המזח.

בנוסף, השטח המגן עליהם ממוקם באחד הקטעים המעוקלים המרכזיים של הסוללה בגובה מים ממוצע של 7 מטר ואורכו כ- 100 מטר.

יתרונות וחסרונות של אנרגיית הגאות והשפל

לאנרגיית הגאות יש הרבה ventajas וחלקם הם:

• זהו מקור בלתי נדלה של אנרגיה ו מתחדשת.
• זה מופץ על שטחים גדולים של הפלנטה.
• זה רגיל לחלוטיןללא קשר לזמן השנה.

עם זאת, סוג זה של אנרגיה מציג סדרה של חסרונות חמורים:

• הניכר גודל ועלות כתוצאה על מתקניו.
• הצורך ל באתרים יש טופוגרפיה  המאפשר בניית הסכר בקלות ובזול יחסית.
• La הפקה לסירוגין, אם כי צפוי, של אנרגיה.
• האפשרי השפעות מזיקות על הסביבה כמו נחיתות, צמצום חופי שפכים, עליהם תלויים ציפורים רבות ואורגניזמים ימיים, צמצום שטחי רבייה למינים ימיים והצטברות שאריות מזהמות בשפכים שתרמו נהרות.
• הגבלת גישה לנמלים ממוקם במעלה הזרם.

החסרונות של סוג זה של אנרגיה הופכים את השימוש בה לשנוי מאוד במחלוקת, ולכן יישומה כנראה אינו נוח אלא במקרים ספציפיים מאוד, בהם נמצא כי ההשפעות שלה קטנות מאוד בהשוואה ליתרונותיה.