W dzisiejszym świecie, w którym żyjemy, wytwarzanie energii jest bardzo potrzebne, więc możemy liczyć na różne źródła energii. Jednak ludzie masowo opracowują kilka ograniczonych zasobów, które można wykorzystać dzięki wykorzystaniu zasobów nieodnawialnych. Wynika to częściowo ze słabej wiedzy o najlepszych możliwościach wytwarzania innych rodzajów energii oraz braku inwestycji w technologie niezbędne do postępu. Mówimy o odnawialnych źródłach energii. Jednym z nich jest dynamiczna energia pływów.
W tym artykule powiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o charakterystyce i znaczeniu dynamicznej energii pływów.
Paradygmat energetyczny
Ropa jest obecnie głównym źródłem energii i możemy ją wykorzystać do produkcji paliw i związków przydatnych w codziennym życiu. Ma jednak poważną wadę: jest zasobem nieodnawialnym. Pozyskiwany jest z bardzo starych osadów organicznych, gdzie gatunki roślin i zwierząt żyły tysiące lat temu lub więcej. Z tego powodu wykorzystanie energii odnawialnej cieszy się dużym zainteresowaniem uznanych naukowców, inżynierów i firm.
Energia odnawialna to energia pozyskiwana z zasobów, które można łatwo ponownie wykorzystać i nie wyczerpują się dzięki ciągłemu rozwojowi. Na świecie istnieje wiele tego typu zasobów, które mogą wytwarzać czystszą energię bez obawy o zanieczyszczenie odpadów lub wysokie koszty.
Ciekawą opcją jest energia pływów, którą można osiągnąć wykorzystując ruch pływów do generowania elektryczności w bezpieczny i odnawialny sposób. Jak każda inna energia, wymaga określonego rodzaju technologii i jednej z metod jej uzyskania.
Energia wody morskiej
Nie zużywając pierwiastków kopalnych ani nie wytwarzając gazów, które przyczyniają się do efektu cieplarnianego, jest uważana za czyste i odnawialne źródło energii. Jej zalety to przewidywalna i bezpieczna dostawa wraz z potencjałem, który nie zmienia się znacząco z roku na rok, a jedynie w cyklach pływów i prądów.
Instalacja tego rodzaju energii odbywa się w głębokie rzeki, ujścia, estuaria i do morza za pomocą prądów oceanicznych. Uczestnikami tego efektu są słońce, księżyc i ziemia. Najważniejszy w tej akcji jest księżyc, ponieważ to on generuje przyciąganie. Księżyc i Ziemia wywierają siłę, która przyciąga do siebie obiekty: ta grawitacja powoduje, że Księżyc i Ziemia przyciągają się nawzajem i utrzymują je razem.
Ponieważ im bliżej jest masa, tym większa siła grawitacji, przyciąganie księżyca w kierunku ziemi jest silniejsze w najbliższej okolicy niż w najdalszej. Nierównomierne przyciąganie księżyca do ziemi jest przyczyną pływów oceanicznych. Ponieważ ziemia jest stała, przyciąganie księżyca ma większy wpływ na wodę niż na kontynentach, więc woda będzie się znacznie zmieniać w zależności od bliskości księżyca.
Istnieją 3 metody generowania energii pływowej. Wyjaśnimy pierwsze dwa powyższe i skupimy się na jednym z nich dogłębnie.
Dynamiczna energia pływów
Oto dwie pierwsze formy wytwarzania energii z pływów:
- Generator prądu pływowego: Generatory prądu pływowego wykorzystują energię kinetyczną przepływającej wody do napędzania turbin, podobnie jak wiatr (przepływające powietrze) używany przez turbiny wiatrowe. W porównaniu z tamami pływowymi metoda ta jest tańsza i ma mniejszy wpływ na środowisko, dlatego zyskuje coraz większą popularność.
- Tama pływowa: Tamy pływowe wykorzystują energię potencjalną, która istnieje w różnicy wysokości (lub utraty głowy) między przypływem a odpływem. Tama jest zasadniczo tamą po drugiej stronie estuarium, na którą wpływ mają wysokie koszty infrastruktury cywilnej, niedobór dostępnych miejsc na całym świecie i problemy środowiskowe.
A teraz opiszemy, jaka jest forma generowania poprzez dynamiczną energię pływów. Jest to technologia generacji teoretycznej, która wykorzystuje interakcję pomiędzy energią kinetyczną a energią potencjalną w prądach pływowych. Proponuje się budowę bardzo długich zapór (na przykład o długości od 30 do 50 km) od wybrzeża do morza lub oceanu, bez wyznaczania obszaru. Zapora wprowadza różnicę faz pływów, powodując znaczne różnice w poziomie wody (co najmniej 2-3 metry) wzdłuż płytkich rzek, gdzie pływy oscylują równolegle do wybrzeża, takie jak te występujące w Wielkiej Brytanii, Chinach i Korei Południowej. Moc energetyczna każdej tamy wynosi od 6 do 17 GW.
Zalety i wady dynamicznej energii pływów
Zaletą tej energii jest to, że w ogóle nie ma surowca konsumpcyjnego, ponieważ przypływ jest nieskończony i niewyczerpany dla ludzi. To sprawia, że energia pływowa niewyczerpalna i odnawialna energia gospodarcza. Z drugiej strony nie wytwarza chemicznych ani toksycznych produktów ubocznych, a jego eliminacja nie wymaga dodatkowego wysiłku, jak radioaktywny pluton wytwarzany przez energię jądrową lub gaz cieplarniany uwalniany przez spalanie węglowodorów kopalnych.
Główną wadą tej formy energii jest niska wydajność. W idealnych warunkach może zasilać setki tysięcy domów. Jednak ogromna inwestycja ma bardzo negatywny wpływ na krajobraz i środowisko, ponieważ ekosystem morski musi bezpośrednio interweniować. To sprawia, że relacja między kosztem zakładu produkcyjnego, szkodami ekologicznymi i ilością dostępnej energii jest mało opłacalna.
Energia pływów jest wykorzystywana jako źródło energii elektrycznej dla małych miast lub obiektów przemysłowych. Ta energia elektryczna może być wykorzystana do oświetlenia, ogrzewania lub aktywacji różnych mechanizmów. Muszę też pamiętać, że nie wszystkie miejsca w świecie pływów mają taką samą siłę.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o dynamicznej energii pływów i jej charakterystyce.