Energija plime in oseke

Energija plimovanja ali znanstveno bolj znana kot energija plimovanja je tista, ki nastane zaradi izkoriščanja plime in oseke, to je razlika v povprečni višini morij glede na relativni položaj Zemlje in Lune, ki je posledica gravitacijske privlačnosti slednje in Sonca na vodnih masah morij.

S tem izrazom lahko rečemo, da gibanje voda, ki nastane zaradi privlačenja Lune dvakrat na dan, jo je mogoče uporabiti kot vir energije.

To gibanje je sestavljen iz dviga morske gladine, ki je na nekaterih področjih lahko precejšen.

Luna zelo počasi izgublja energijo in ustvarja plimovanje, zaradi česar se nahaja na večji in večji razliki od zemlje.

Povprečno odvajanje energije v obliki plimovanja je približno 3,10¹² vatov ali približno 100.000 krat manj od povprečne sončne svetlobe, prejete na zemlji.

Plimske sile ne vplivajo samo na oceane in ustvarjajo oceanske plime in oseke Prav tako vplivajo na žive organizme, ki ustvarjajo zapletene biološke pojave, ki so del naravnih bioritmov.

Plima, ki jo v oceanih povzroča Luna, je visoka manj kot en meter, toda na tistih mestih, kjer konfiguracija terena okrepi učinek plime, lahko pride do spremembe veliko večje ravni.

To se zgodi na majhnem številu plitvih območij, ki se nahajajo na kontinentalnem pasu, in prav ta območja lahko človek uporabi za pridobivanje energije s pomočjo energije plimovanja.

Uporaba energije plimovanja

V nasprotju s tem, kar bi si kdo mislil o energiji plimovanja, jo uporabljajo že od nekdaj, v starodavnem Egiptu so jo uporabljali, v Evropi pa so jo začeli uporabljati v XNUMX. stoletju.

Leta 1580 so bila pod oboki Londonskega mostu nameščena 4 vrtljiva hidravlična kolesa za črpanje vode., ki je deloval do leta 1824, do druge svetovne vojne pa je v Evropi delovalo množica mlinov, ki so uporabljali silo plime in oseke.

Eden zadnjih je prenehal delovati v Devonu v Veliki Britaniji leta 1956.

Vendar od leta 1945 malo zanimanja za plimovanje ni veliko.

Uporaba energije plimovanja

Uporaba energije plimovanja je načeloma preprosta in zelo podobno kot pri hidroelektrarnah.

Čeprav obstajajo različni postopki, najpreprostejši je sestavljen iz jezu z zapornicami in hidravličnimi turbinami, ki se zapirajo v izliv  (ustje v morje široke in globoke reke, ki se zaradi plime in oseke izmenjuje s to slano vodo in sladko vodo. Ustje ustja tvori en sam širok krak v obliki razširjenega lijaka), kjer imajo plimovanje določen višinski pomen.

Analizo dela sistema je razvidno iz naslednjih dveh slik.

Operacija je zelo preprosta in obsega:

• Ko se plima dvigne, se reče, da Plima (najvišje stanje ali največja višina, ki jo je dosegla plima), trenutno vrata se odprejo in voda začne turbino ki dostopa do izliva.
• Ko plima mine in dovolj vode se je nabralo, vrata se zaprejo preprečiti vračanje vode v morje.
• Končno, ko oseka (najnižje stanje ali najmanjša višina, ki jo doseže plima), voda se spusti skozi turbine.

Celoten postopek vstopa vode v izliv in izhod, turbine poganjajo generatorje, ki proizvajajo električno energijo.

Turbine, ki se uporabljajo, morajo biti zato reverzibilne tako da delujejo pravilno tako ob vstopu vode v izliv ali dovod, kot tudi ob izstopu.

Porazdelitev plime in oseke po svetu

Kot sem že komentiral plimovanje se ojača s konfiguracijo morskega dna na nekaterih specifičnih področjih, kjer bi bilo mogoče plimo in oseko uporabiti kot vir energije, kar nas navsezadnje zanima.

Najvidnejša mesta za to so:

• V Evropi, v zalivu La Ranee v Franciji, v ruski Kislaya Guba, v izlivu Severna v Veliki Britaniji. Vsa ta mesta imajo izredno veliko plimovanje, z dnevnim vzponom in padcem od 11 do 16 metrov.
• Če gremo v Južno Ameriko, vidimo, da so plimovanja več kot 4 metre vzdolž obal Čila in južne regije Argentine. Plima v Puerto Gallegosu (Argentina) doseže 14 metrov. V bližini sta tudi Belern in Sao Luiz v Braziliji.
• V Severni Ameriki, v Baji Kaliforniji v Mehiki, z plimovanjem do 10 metrov, so ga omenili kot možno regijo za uporabo energije plimovanja. Poleg tega so v Kanadi v zalivu Fundy tudi plime več kot 11 metrov.
• V Aziji so zabeležili plimovanje v Arabskem morju, Bengalskem zalivu, Južnokitajskem morju, ob obali Koreje in Ohotskem morju.
• Vendar pa v Rangoonu v Burmi plimovanje doseže višino 5,8 metra. V Amoyu (Szeming, Kitajska) se pojavijo 4,72 metra plime in oseke. Višina plime v Jinsenu v Koreji presega 8,77 metra, v Bombaju v Indiji pa plima doseže 3,65 metra.
• V Avstraliji je območje plimovanja v Port Hedlandu 5,18 metra in v Port Darwinu 5,12 metra.
• Končno v Afriki ni ugodnih lokacij, morda bi lahko skromne elektrarne zgradili južno od Dakarja, na Madagaskarju in na Komorskih otokih.

Po vsem svetu, obstaja približno 100 primernih lokacij za gradnjo projektov veliko, čeprav je veliko drugih, kjer bi lahko gradili manjše projekte.

Lahko jih celo uporabimo za proizvodnjo električne energije, plimovanja pod 3 metre, čeprav bi bila njegova donosnost veliko nižja.

Vendar pa namestitev plinske elektrarne (da bo učinkovit) je možen le v krajih z najmanj 5 metri razlike med plimo in oseko.

Na svetu je malo točk, kjer se ta pojav pojavlja. To so glavni:

Skupaj bi ga lahko namestili za proizvodnjo električne energije na približno svetovnih lokacijah 13.000 MW, slika enakovredna 1% svetovnega hidroelektričnega potenciala.

Energija plimovanja v Španiji

V Španiji preučevanje te energije izvajajo zlasti Inštitut za hidravliko Univerze v Cantabriji, ki ima dokaj velik preizkusni rezervoar za raziskovanje in eksperimentiranje tako imenovanega Kantabrijska obalna in oceanska kotlina (pomorski inženiring).

Omenjeni rezervoar je širok približno 44 metrov in dolg 30 metrov, tako da lahko simulira do 20 metrov valov in veter 150 km / h.

Po drugi strani pa nismo zaostali, saj je bil leta 2011 prva rastlina plimovanja, ki se nahaja v Motricu (Guipuzkoa).

Krmilna enota ima 16 turbin, ki lahko proizvedejo 600.000 kWh na leto, kar pomeni, kar povprečno zaužije 600 ljudi.

Poleg tega, zahvaljujoč tej centralni na stotine ton CO2 vsako leto ne bo šlo v ozračje, ocenjuje se, da ima enak čistilni učinek, ki bi lahko povzročil a gozd približno 80 hektarjev.

Ta projekt je imel skupno naložbo približno 6,7 milijona evrov, od tega približno 2,3 za elektrarno, preostanek pa za dela na doku.

Turbine, ki proizvedejo približno 18,5 KWh, so razdeljeni v skupine po 4 in se nahajajo v strojnici, na vrhu pomola.

Poleg tega se območje, ki jih varuje, nahaja v enem izmed osrednjih ukrivljenih delov nasipa s povprečno višino vode 7 metrov in približno 100 metri dolžine.

Prednosti in slabosti plimovanja

Energija plimovanja ima veliko prednosti in nekateri med njimi so:

• Je neizčrpen vir energije in obnovljiv.
• To porazdeljeno na velikih površinah planeta.
• Popolnoma je redenne glede na letni čas.

Vendar ta vrsta energije predstavlja vrsto resne pomanjkljivosti:

• Precejšen velikost in stroški posledično na svojih objektih.
• Potreba po spletna mesta imajo topografijo  kar omogoča relativno enostavno in poceni gradnjo jezu.
• La prekinitvena proizvodnja, čeprav predvidljiv, energije.
• Mogoče škodljive učinke o okolju, kot so iztovarjanja, zmanjšanje ustnih plaž, od katerih je odvisno veliko ptic in morskih organizmov, zmanjšanje gnezditvenih površin morskih vrst in kopičenje ostankov onesnaževal v rečnih ustjih.
• Omejitev dostopa do pristanišč nahaja gorvodno.

Zaradi pomanjkljivosti te vrste energije je njena uporaba zelo kontroverzna, zato njeno izvajanje verjetno ni primerno, razen v zelo specifičnih primerih, v katerih se ugotovi, da so njeni vplivi zelo majhni v primerjavi s koristmi.