Oamenii au fost interesaţi de valorificarea energiei oceanelor timp de secole. În anul 1799, un francez a făcut echipă cu fiul său pentru a proiecta o pârghie uriaşă ataşată la o navă. În timp ce nava era pe mare, valurile mișcau pârghia în sus sau în jos, creând astfel o mişcare alternantă care putea fi folosită pentru funcționarea unor pompe, mori sau chiar ferăstraie situate pe ţărm. Însă ideea nu a prins deoarece, între timp, a apărut motorul cu aburi, fiind metoda preferată de realizare a lucrului mecanic.

Cu aproape 100 de ani mai târziu, un alt francez a propus o tehnică diferită: cea de a folosi energia stocată în oceane pentru a genera electricitate. Au fost făcute câteva planuri pentru a testa ideea, dar acestea nu au putut concura ca şi preţ cu tehnologiile convenţionale de energie.

Primul succes real a venit în anul 1966, când un parc energetic pentru maree a fost deschis în Bretagne, Franţa, lângă râul Rance. Astăzi, aceasta produce 240 MW de energie, mai mult decât un parc eolian standard, dar mai puţin decât o centrală de cărbune. Doar alte două parcuri energetice pentru maree au avut un impact comercial comparabil. Primul produce 20 MW şi se află în Nova Scotia, lângă Golful Fundy. Cel de-al doilea produce 0,5 MW şi se află în Rusia, pe Marea Albă.

Luând în considerare aceasta perioadă mică de succes, aţi putea crede că puterea oceanelor este sortită să rămână în umbra altor surse alternative de energie. Cercetătorii din întreaga lume experimentează prin scoruri tehnologice pentru a converti energia valurilor, a mareelor şi a curenţilor în electricitate. De asemenea, câteva companii cred că acestea pot fi generatoare competitive pe piaţă, în următorii zece ani.

hsw text 1

Sistemele ingenioase

Două dintre cele mai importante caracteristici ale oceanului sunt valurile și mareea. De asemenea, vântul conduce valurile, care se deplasează pe distanțe lungi precum o serie de creste și canale. Urmăriți orice obiect plutind pe suprafața oceanului și veți observa că acesta se ridică odată cu creasta valurilor și cade cu canalele. Este posibil ca această mișcare de oscilație să se transforme în energie electrică în mai multe moduri.

Atracția gravitațională a lunii, nu vântul, este responsabilă pentru valuri. Toate zonele de coastă experimentează două maree joase timp de 24 de ore. Însă numai 40 de locuri sunt potrivite pentru generarea electricității. Acest lucru se întâmplă deoarece diferența dintre mareele înalte și cele joase trebuie să fie de cel puțin cinci metri pentru a crea un flux de apă suficient pentru a produce electricitate. Golful Fundy este un exemplu clasic. Acest golf relativ îngust oferă cele mai înalte maree din lume, de 15 metri, și un ciclu de maree scurt. În aproximativ șase ore, 100 de miliarde de tone de apă curge înăuntru și în afara golfului.

O modalitate de a valorifica energia cinetică a întregii ape care se tot mișcă implică construirea unui baraj pe un braț mai mic al golfului. Ecluza de-a lungul barajului se deschide atunci când mareele produc o diferență adecvată în nivelul apei pe laturile opuse ala barajului. Acest lucru permite apei să curgă de-a lungul turbinei care arată ca și cele utilizate într-o instalare de centrală hidroelectrică tradițională. Turbinele pornesc un generator care produce energie.

Un alt mod de a profita de mareele oceanelor este atingerea curenţilor care se apropie de ţărm, la adâncimi cuprinse între 20-30 metri. Pentru a face acest lucru, companiile de electricitate folosesc turbine asemănătoare cu cele văzute la fermele eoliene, cu excepţia faptului că acestea sunt orientate astfel încât rotoarele să fie sub apă. Rotoarele, fiecare având aproximativ 20 de metri, sunt mult mai apropiate decât cele de la fermele eoliene. În timp ce curenţii de maree învârt turbinele, rotoarele încep să se învârtă şi ele, pornind astfel generatorul. Aceste sisteme mecanice de energie constituie numai una dintre soluţii. În continuare vom vedea cum căldura stocată în ocean poate produce electricitate.

Energia termică

Cei mai mulţi oameni cred că aceste colectoare solare sunt precum celulele fotovoltaice tipice bazate pe silicon, atât de frecvent observate pe clădirile rezidenţiale şi comerciale. Însă, cel mai mare colector de energie solară este însăşi oceanul. În fiecare zi, soarele oferă oceanelor echivalentul a 250 de miliarde de barili de petrol sub formă de energie termică. Convertind toată această energie potenţială în electricitate, este necesar un proces pe care oamenii de ştiinţă îl numesc conversia energiei termale a oceanului.

Există trei tipuri de acest fel de conversii. Fiecare profită de diferenţa de temperatură dintre suprafaţa caldă şi cea rece şi de adâncimea apei oceanului, dar o fac în moduri uşor diferite. Sistemele de circuit închis conţin un fluid care are un punct de fierbere scăzut. Amoniacul, de exemplu, are un punct de fierbere de -33,34 de grade Celsius. Atunci când este expus la apă de mare încălzită în sistemul de schimbare a căldurii, acesta se transformă imediat în amoniac gazos. Vaporii extinşi trec peste o turbină, astfel determinând-o să se învârtă. Mai apoi, aceştia se deplasează spre un schimbător secund de căldură în care este pompată apă rece de ocean. Atunci când vaporii fierbinţi de amoniac întâlnesc apa rece, se condensează şi se transformă într-un lichid, fiind gata pentru un alt ciclu.

Beneficiile puterii oceanelor asupra mediului

Oceanele ocupă mai mult de 70% din suprafaţa Pământului, aşadar reprezintă o sursă enormă de energie. Timp de mulţi ani, companiile de electricitate s-au interesat în sursele de energie neregenerabile, precum petrolul şi gazele naturale, care se află sub sedimentele de pe fundul oceanelor. Recent, odată cu creşterea preţurilor combustibililor fosili, sursele de energie regenerabilă ale oceanelor par să devină din ce în ce mai atractive.

hsw text 2

 

Îngrijorările legate de puterea oceanelor

În ciuda potenţialului enorm al oceanelor, puterea acestora a contribuit foarte puţin la producerea electricităţii la nivel global. Precum toţi producătorii de energie regenerabilă, companiile de electricitate a oceanului trebuie să depăşească mai multe obstacole pentru a rivaliza cu cota de piaţă a furnizorilor de combustibili fosili. Unul dintre cele mai mari obstacole este fiabilitatea. Mediile marine pot face ravagii în sistemele mecanice, făcându-le dificil de întreţinut.

Energia mareelor

Energia mareelor, în primul rând, alimentează deja atât locuinţe, cât şi întreprinderi. Atracţia gravitaţională a lunii conduce la maree mai mari sau mai mici. Aceste fluctuaţii fac apa să se mişte, iar aceasta mişcându-se reprezintă energia cinetică. Există mai multe modalităţi de transformare a energiei mareelor în energie electrică, inclusiv baraje pentru maree (precum sunt barajele normale) şi turbine pentru maree, de sine stătătoare. Fiecare are un traseu diferit, dar care ajunge în același punct: folosind mișcarea mareelor pentru rotirea turbinelor sau pornirea generatoarelor electromagnetice. De asemenea, barajele prind mareele înalte în configurații de tip baraj, astfel eliberându-le prin turbine atunci când au loc refluxurile. În plus, turbinele pentru maree sunt așezate pe fundul mării, plasate în calea celui mai puternic curent mareic pentru a prinde energia atât în flux, cât și în reflux.

Oceanele lumii sunt, de fapt, generatoare de electricitate, iar acestea ar putea, într-o zi, să ne dea toată energia verde și regenerabilă de care avem nevoie pentru a ne aprinde lămpile, pentru a ne încălzi, pentru luminile din trafic sau pentru a ne încărca telefoanele mobile.

 

Foto: Discovery Channel

Sursă: www.howstuffworks.com

About The Author