Plūdmaiņu enerģija vai plūdmaiņu enerģija

Plūdmaiņu enerģija vai zinātniski vairāk zināma kā plūdmaiņu enerģija ir tā, kas rodas, izmantojot plūdmaiņas, tas ir, vidējā jūru augstuma atšķirība atkarībā no Zemes un Mēness relatīvā stāvokļa, kas izriet no pēdējās un Saules gravitācijas pievilcības jūru ūdens masās.

Ar šo terminu mēs varam teikt, ka ūdeņu kustība, ko rada Mēness pievilcība divas reizes dienā, to ir iespējams izmantot kā enerģijas avotu.

Šī kustība sastāv no jūras līmeņa paaugstināšanās, kas dažās jomās var būt ievērojams.

Mēness ļoti lēni zaudē enerģiju un rada plūdmaiņas spēkus, kas savukārt liek tam atrasties arvien lielākā atšķirībā no zemes.

Vidējā enerģijas izkliede plūdmaiņas spēku veidā ir aptuveni 3,10¹² vati jeb aptuveni 100.000 XNUMX reižu mazāk nekā vidēji uz zemes uzņemtais saules gaisma.

Plūdmaiņas spēki ne tikai ietekmē okeānus, radot okeāna plūdmaiņas, bet arī tos arī ietekmē dzīvos organismus, radot sarežģītas bioloģiskas parādības, kas veido dabisko bioritmu daļu.

Mēness radītā plūdmaiņa okeānos ir mazāka par metru, bet tajās vietās, kur reljefa konfigurācija pastiprina plūdmaiņas ietekmi, var notikt daudz lielāka līmeņa izmaiņas.

Tas notiek nelielā skaitā seklu zonu, kas atrodas kontinentālajā šelfā, un tieši šīs vietas cilvēks var izmantot, lai iegūtu enerģiju ar plūdmaiņu enerģiju.

Plūdmaiņu enerģijas izmantošana

Pretēji tam, ko varētu domāt par plūdmaiņu enerģiju, tā tika izmantota jau sen, senajā Ēģiptē tā tika izmantota un Eiropā to sāka izmantot XNUMX. gadsimtā.

1580. gadā ūdens sūknēšanai zem Londonas tilta arkām tika uzstādīti 4 maināmi hidrauliskie riteņi., kas turpināja darboties līdz 1824. gadam, un līdz Otrajam pasaules karam Eiropā darbojās daudzas dzirnavas, kas izmantoja plūdmaiņu spēku.

Viens no pēdējiem pārtrauca darbu Devonā, Lielbritānijā, 1956. gadā.

Tomēr kopš 1945. gada maza interese par plūdmaiņu spēku.

Plūdmaiņu enerģijas izmantošana

Plūdmaiņu enerģijas izmantošana principā ir vienkārša un ļoti vienkārša līdzīgi kā hidroelektroenerģijai.

Lai gan ir dažādas procedūras, vienkāršākais sastāv no aizsprosta ar vārtiem un hidrauliskām turbīnām, kas atrodas upes grīvas aizvēršanā  (plūdu un dziļu upju mute jūrā un plūdmaiņu dēļ apmainās ar šo sālsūdeni un saldūdeni. Estuāra grīvu veido viena plata roka paplašinātas piltuves formā), kur plūdmaiņām ir noteikta augstuma nozīme.

Lai analizētu sistēmas darbu, var redzēt šādos divos attēlos.

Darbība ir ļoti vienkārša un sastāv no:

• Kad plūdmaiņa pieaug, tiek teikts, ka paisums (augstākais stāvoklis vai maksimālais augstums, ko sasniedz plūdmaiņa), šajā laikā vārti tiek atvērti un ūdens sāk turbīnu kas piekļūst estuāram.
• Kad plūdmaiņa pāriet un ir izveidojies pietiekams ūdens lādiņš, vārti aizveras lai novērstu ūdens atgriešanos jūrā.
• Visbeidzot, kad bēgums (zemākais stāvoklis vai minimālais augstums, ko sasniedz plūdmaiņa), ūdens tiek izvadīts caur turbīnām.

Viss ūdens iekļūšanas ietekas estuārā process, kā arī izeja, turbīnas darbina ģeneratorus, kas ražo elektrisko enerģiju.

Tāpēc izmantotajām turbīnām jābūt atgriezeniskām lai tie darbotos pareizi, gan ūdenim nonākot ietekas grīvā vai ieplūdē, gan izejot.

Plūdmaiņu izplatība pasaulē

Kā jau iepriekš komentēju plūdmaiņas pastiprina jūras dibena konfigurācija dažās īpašās jomās, kur plūdmaiņas būtu iespējams izmantot kā enerģijas avotu, kas galu galā mūs interesē.

Visspilgtākās vietas, kur to izdarīt, ir:

• Eiropā, La Ranee līcī Francijā, Kislaya Guba Krievijā, Severna grīvā Lielbritānijā. Visās šajās vietās ir ārkārtīgi plūdmaiņas, un to ikdienas pieaugums un kritums ir no 11 līdz 16 metriem.
• Ja mēs dodamies uz Dienvidameriku, mēs redzam, ka Čīles un Argentīnas dienvidu reģiona krastos ir vairāk nekā 4 metru plūdmaiņas. Plūdmaiņa Puerto Gallegos (Argentīna) sasniedz 14 metrus. Ir arī piemērotas vietas netālu no Belernas un Sanluisas, Brazīlijā.
• Ziemeļamerikā, Baja Kalifornijā, Meksikā, ar plūdmaiņām līdz 10 metriem, tas tika minēts kā iespējamais plūdmaiņu enerģijas izmantošanas reģions. Turklāt Kanādā Fundy līcī ir arī vairāk nekā 11 metru plūdmaiņas.
• Āzijā plūdmaiņas reģistrētas Arābijas jūrā, Bengālijas līcī, Dienvidķīnas jūrā, Korejas piekrastē un Ohotskas jūrā.
• Tomēr Rangūnā, Birmā, plūdmaiņas sasniedz 5,8 metru augstumu. Amojā (Szeminga, Ķīna) notiek 4,72 metru plūdmaiņas. Plūdmaiņu augstums Jinsenā, Korejā, pārsniedz 8,77 metrus, bet Bombejā, Indijā, plūdmaiņas sasniedz 3,65 metrus.
• Austrālijā plūdmaiņu diapazons ir 5,18 metri Port Hedland un 5,12 metri Port Darwin.
• Visbeidzot, Āfrikā nav labvēlīgu vietu, iespējams, pieticīgas spēkstacijas varētu uzbūvēt uz dienvidiem no Dakaras, Madagaskarā un Komoro salās.

Visā pasaulē, ir apmēram 100 piemērotas vietas projekta būvniecībai liela mēroga, lai gan ir daudz citu, kur varētu būvēt mazākus projektus.

Tos pat varētu izmantot elektroenerģijas ražošanai plūdmaiņas zem 3 metriem, lai gan tā rentabilitāte būtu daudz zemāka.

Tomēr, plūdmaiņu elektrostacijas uzstādīšana (lai būtu efektīva) ir iespējama tikai vietās, kur starp plūdmaiņu un plūdmaiņu starpību ir vismaz 5 metri.

Pasaulē ir maz punktu, kur šī parādība notiek. Šie ir galvenie:

Kopumā to varētu uzstādīt elektroenerģijas ražošanai, galvenajās pasaules vietās apmēram 13.000 MW, skaitlis ir ekvivalents 1% no pasaules hidroelektroenerģijas potenciāla.

Plūdmaiņu enerģija Spānijā

Spānijā šīs enerģijas izpēti īpaši veic Kantabrijas Universitātes Hidraulikas institūts, kurā ir diezgan liela testa tvertne tā sauktā pētīšanai un eksperimentēšanai Kantabrijas piekrastes un okeāna baseins (jūras inženierija).

Iepriekšminētā tvertne ir aptuveni 44 metrus plata un 30 metrus gara, tādējādi spējot imitēt viļņus līdz 20 metriem un vēju 150 km / h.

No otras puses, mēs neesam atstāti aiz muguras, jo 2011. gadā pirmā plūdmaiņu iekārta, kas atrodas Motrico (Gipúzcoa).

Vadības blokam ir 16 turbīnas, kas spēj saražot 600.000 XNUMX kWh gadā, tas ir, vidēji to, ko patērē 600 cilvēku.

Turklāt, pateicoties šim centrālajam simtiem tonnu CO2 katru gadu nenonāks atmosfērā, tiek lēsts, ka tam ir tāds pats attīrošais efekts, kas varētu izraisīt a apmēram 80 hektāru liels mežs.

Šī projekta kopējie ieguldījumi bija aptuveni 6,7 miljoni eiro, no kuriem apmēram 2,3 bija paredzēti rūpnīcai un pārējie - darbam pie piestātnes.

Turbīnas, kuras katra rada aptuveni 18,5 KWh, ir sadalīti pa 4 grupām un atrodas mašīntelpā, mola augšpusē.

Turklāt teritorija, kas tos patvers, atrodas vienā no centrālajiem izliektajiem dambja posmiem ar vidējo ūdens augstumu 7 metri un aptuveni 100 metru garumu.

Plūdmaiņas enerģijas priekšrocības un trūkumi

Plūdmaiņu enerģijai ir daudz priekšrocība un daži no tiem ir:

• Tas ir neizsmeļams enerģijas avots un atjaunojams.
• šis sadalīts pa lielām platībām no planētas.
• Tas ir pilnīgi regulārineatkarīgi no gada laika.

Tomēr šāda veida enerģija rada virkni nopietni trūkumi:

• Ievērojamais izmērs un izmaksas tās iekārtām.
• Nepieciešamība pēc vietnēm ir topogrāfija  kas ļauj samērā viegli un lēti uzbūvēt aizsprostu.
• La periodiska ražošana, kaut arī paredzams, enerģijas.
• Iespējamie kaitīga ietekme attiecībā uz vidi, piemēram, izkraušanu, estuāru pludmaļu samazināšanu, no kā atkarīgi daudzi putni un jūras organismi, jūras sugu vairošanās vietu samazināšanu un piesārņojošo atlieku uzkrāšanos upju ietekās estuāros.
• Piekļuves ostām ierobežošana atrodas augšpus straumes.

Šāda veida enerģijas trūkumi padara tās lietošanu ļoti pretrunīgu, tāpēc tās ieviešana, iespējams, nav ērta, izņemot ļoti specifiskus gadījumus, kad tiek konstatēts, ka tā ietekme ir ļoti maza salīdzinājumā ar tā ieguvumiem.