Energia pływów lub energia pływów

Energia pływów lub bardziej naukowo znana jako energia pływów to ta, która wynika z wykorzystania pływówczyli różnica w średniej wysokości mórz w zależności od względnego położenia Ziemi i Księżyca i wynika z przyciągania grawitacyjnego tego ostatniego i Słońca do mas wodnych mórz.

Za pomocą tego terminu możemy powiedzieć, że plik ruch wód, wytwarzany przez przyciąganie Księżyca dwa razy dziennie, można go wykorzystać jako źródło energii.

Ten ruch polega na podniesieniu się poziomu morza, które w niektórych obszarach mogą być znaczne.

Księżyc bardzo powoli traci energię i generuje siły pływowe, co z kolei powoduje, że znajduje się w coraz większej różnicy w stosunku do Ziemi.

Średnie rozpraszanie energii w postaci sił pływowych wynosi około 3,10¹² watów, czyli około 100.000 XNUMX razy mniej niż przeciętne światło słoneczne odbierane na Ziemi.

Siły pływowe wpływają nie tylko na oceany, tworząc przypływy oceaniczne, ale także na nie również wpływają na organizmy żywe, generując złożone zjawiska biologiczne wchodzące w skład naturalnych biorytmów.

Fala wytwarzana przez Księżyc w oceanach ma mniej niż jeden metr wysokościale w miejscach, gdzie ukształtowanie terenu wzmacnia efekt przypływu, może nastąpić zmiana o znacznie większym poziomie.

Dzieje się tak na niewielkiej liczbie płytkich obszarów położonych na szelfie kontynentalnym i to właśnie te obszary mogą być wykorzystywane przez człowieka do pozyskiwania energii z energii pływów.

Wykorzystanie energii pływów

Wbrew temu, co można by pomyśleć o energii pływów, była używana od dawna, w starożytnym Egipcie była używana, aw Europie zaczęła być używana w XII wieku.

W 1580 roku pod łukami London Bridge zainstalowano 4 odwracalne koła hydrauliczne do pompowania wody., które działały do ​​1824 r., a do drugiej wojny światowej w Europie działało wiele młynów, które wykorzystywały siłę pływów.

Jeden z ostatnich przestał działać w Devon w Wielkiej Brytanii w 1956 roku.

Jednak od 1945 r. Zainteresowanie energią pływową na małą skalę jest niewielkie.

Wykorzystanie energii pływów

Wykorzystanie energii pływów w zasadzie jest proste i bardzo podobny do energii hydroelektrycznej.

Chociaż istnieją różne procedury, najprostszy składa się z zapory z wrotami i turbinami hydraulicznymi, zlokalizowanej zamykającej ujście  (ujście do morza szerokiej i głębokiej rzeki oraz wymiany z tą słoną i słodką wodą z powodu przypływów. Ujście ujścia tworzy jedno szerokie ramię w kształcie rozszerzonego lejka), gdzie pływy mają określone znaczenie wysokości.

Analizę pracy systemu można zobaczyć na poniższych dwóch obrazach.

Operacja jest bardzo prosta i składa się z:

• W miarę wzrostu przypływu mówi się, że plik przypływ (najwyższy stan lub maksymalna wysokość osiągnięta przez przypływ), w tym czasie bramy są otwarte, a woda zaczyna turbinować który ma dostęp do ujścia.
• Kiedy minie przypływ i dostatecznie dużo wody, bramy zamykają się aby woda nie wracała do morza.
• Wreszcie, gdy odpływ (najniższy stan lub minimalna wysokość osiągnięta przez przypływ), woda jest wypuszczana przez turbiny.

Cały proces wejścia do wody do ujścia oraz wyjścia, turbiny napędzają generatory wytwarzające energię elektryczną.

Dlatego zastosowane turbiny muszą być odwracalne tak, aby działały poprawnie zarówno przy wpływie wody do ujścia lub wlotu, jak i przy wypływie.

Rozkład pływów na świecie

Jak już wcześniej skomentowałem pływy są wzmacniane przez konfigurację dna morskiego w niektórych konkretnych obszarach, gdzie możliwe byłoby wykorzystanie pływów jako źródła energii, co ostatecznie nas interesuje.

Najważniejsze miejsca, w których można to zrobić, to:

• W Europie w zatoce La Ranee we Francji, w Kislaya Guba w Rosji, w ujściu rzeki Severn w Wielkiej Brytanii. Wszystkie te miejsca charakteryzują się niezwykle wysokimi pływami, z dziennym wzrostem i spadkiem od 11 do 16 metrów.
• Jeśli pojedziemy do Ameryki Południowej, zobaczymy, że wzdłuż wybrzeży Chile i południowego regionu Argentyny występują przypływy o długości ponad 4 metrów. Przypływ osiąga 14 metrów w Puerto Gallegos (Argentyna). Istnieją również odpowiednie miejsca w pobliżu Belern i Sao Luiz w Brazylii.
• W Ameryce Północnej, w Baja California, w Meksyku, gdzie pływy dochodzą do 10 metrów, wymieniono ją jako potencjalny region wykorzystania energii pływów. Ponadto w Kanadzie, w zatoce Fundy, występują również fale o długości ponad 11 metrów.
• W Azji przypływy odnotowano na Morzu Arabskim, Zatoce Bengalskiej, Morzu Południowochińskim, wzdłuż wybrzeża Korei i na Morzu Ochockim.
• Jednak w Rangunie w Birmie przypływy osiągają wysokość 5,8 metra. W Amoy (Szeming, Chiny) występują przypływy o długości 4,72 metra. Wysokość przypływów w Jinsen w Korei przekracza 8,77 metra, aw Bombaju w Indiach osiąga 3,65 metra.
• W Australii zakres pływów wynosi 5,18 metra w Port Hedland i 5,12 metra w Port Darwin.
• Wreszcie w Afryce nie ma korzystnych miejsc, być może skromne elektrownie można by zbudować na południe od Dakaru, na Madagaskarze i na Komorach.

Na całym świecie, istnieje około 100 miejsc odpowiednich do budowy projektu duże, chociaż istnieje wiele innych, w których można by zbudować mniejsze projekty.

Można je nawet wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej, pływów poniżej 3 metrów, chociaż jego opłacalność byłaby znacznie niższa.

Jednakże, instalacja elektrowni pływowej (aby być skutecznym) jest możliwe tylko w miejscach, w których różnica między przypływem a odpływem wynosi co najmniej 5 metrów.

Niewiele jest punktów na kuli ziemskiej, w których występuje to zjawisko. Oto główne z nich:

W sumie mógłby być zainstalowany do produkcji energii elektrycznej w głównych lokalizacjach na całym świecie 13.000 MW, wartość odpowiadająca 1% światowego potencjału hydroenergetycznego.

Energia pływów w Hiszpanii

W Hiszpanii badanie tej energii prowadzi przede wszystkim Instytut Hydrauliki Uniwersytetu w Kantabrii, który ma dość duży zbiornik testowy do badań i eksperymentów znanego jako Kantabryjski basen przybrzeżny i oceaniczny (inżynieria morska).

Wspomniany czołg ma około 44 metrów szerokości i 30 metrów długości, dzięki czemu jest w stanie symulować fale do 20 metrów i wiatr o prędkości 150 km / h.

Z drugiej strony nie pozostajemy w tyle, ponieważ w 2011 roku pierwsza elektrownia pływowa zlokalizowana w Motrico (Guipuzcoa).

Jednostka sterująca ma 16 turbin o mocy 600.000 XNUMX kWh rocznie, to znaczy, co średnio konsumuje 600 osób.

Dodatkowo dzięki temu centralnemu setki ton CO2 nie przedostaną się do atmosfery każdego roku, szacuje się, że ma ten sam efekt oczyszczający, który może powodować las o powierzchni około 80 hektarów.

Projekt ten kosztował łącznie około 6,7 miliona euro, z czego około 2,3 przeznaczono na fabrykę, a pozostałą część na prace na doku.

Turbiny, z których każda generuje około 18,5 kWhpodzielone są na 4-osobowe grupy i znajdują się w maszynowni na szczycie pomostu.

Ponadto obszar, który je chroni, znajduje się w jednym z centralnych zakrzywionych odcinków grobli o średniej wysokości wody 7 metrów i około 100 metrów długości.

Zalety i wady energii pływów

Energia pływów ma wiele zaleta a niektóre z nich to:

• Jest niewyczerpanym źródłem energii i odnawialne.
• To rozmieszczone na dużych obszarach planety.
• To jest zupełnie normalneniezależnie od pory roku.

Jednak ten rodzaj energii przedstawia szereg poważne wady:

• Znaczny rozmiar i koszt wynikający z jego udogodnień.
• Potrzeba tereny mają topografię  co pozwala na stosunkowo łatwą i niedrogą budowę zapory.
• La przerywana produkcja, aczkolwiek przewidywalna, energii.
• Możliwe Szkodliwe efekty na środowisko, takie jak wyładunki, redukcja plaż przy ujściach rzek, od których zależy wiele ptaków i organizmów morskich, redukcja obszarów lęgowych gatunków morskich i gromadzenie się zanieczyszczających pozostałości w ujściach rzek, do których przyczyniają się rzeki.
• Ograniczenie dostępu do portów zlokalizowane w górę.

Wady tego rodzaju energii powodują, że jej zastosowanie jest bardzo kontrowersyjne, dlatego jego wdrożenie prawdopodobnie nie jest wygodne, z wyjątkiem bardzo szczególnych przypadków, w których okazuje się, że jego wpływ jest bardzo mały w porównaniu z korzyściami.