Lenergia delle maree è prodotta dallondata delle acque oceaniche durante lalta e la caduta delle maree. Lenergia delle maree è una fonte di energia rinnovabile.
Durante il 20 ° secolo, gli ingegneri hanno sviluppato modi per utilizzare il movimento delle maree per generare elettricità nelle aree in cui cè un intervallo di marea significativo, la differenza di area tra lalta marea e la bassa marea. Tutti i metodi utilizzano generatori speciali per convertire lenergia delle maree in elettricità.
La produzione di energia delle maree è ancora agli inizi. La quantità di energia prodotta finora è stata piccola. Ci sono pochissime centrali di marea di dimensioni commerciali che operano nel mondo. Il primo si trovava a La Rance, in Francia. La struttura più grande è la Sihwa Lake Tidal Power Station in Corea del Sud. Gli Stati Uniti non hanno impianti di marea e solo pochi siti dove lenergia delle maree potrebbe essere prodotta a un prezzo ragionevole. Cina, Francia, Inghilterra, Canada e Russia hanno molte più potenzialità per utilizzare questo tipo di energia.
Negli Stati Uniti esistono preoccupazioni legali sulla proprietà dei terreni sottomarini e sullimpatto ambientale. Gli investitori non sono entusiasti dellenergia delle maree perché non cè una forte garanzia che farà soldi o andrà a vantaggio dei consumatori. Gli ingegneri stanno lavorando per migliorare la tecnologia dei generatori di energia delle maree per aumentare la quantità di energia che producono, per diminuire il loro impatto sullambiente e per trovare un modo per guadagnare un profitto per le società energetiche.
Tidal Energy Generators
Attualmente esistono tre modi diversi per ottenere lenergia delle maree: correnti di marea, sbarramenti e lagune di marea.
Per la maggior parte dei generatori di energia di marea, le turbine sono collocate nei flussi di marea. Un flusso di marea è un corpo dacqua che scorre veloce creato dalle maree. Una turbina è una macchina che prende energia da un flusso di fluido. Quel fluido può essere aria (vento) o liquido (acqua). Poiché lacqua è molto più densa dellaria, lenergia delle maree è più potente dellenergia eolica. A differenza del vento, le maree sono prevedibili e stabili. Dove vengono utilizzati i generatori di marea, producono un flusso di elettricità costante e affidabile.
Posizionare le turbine nei flussi di marea è complesso, perché le macchine sono grandi e interrompono la marea che stanno cercando di sfruttare. Limpatto ambientale potrebbe essere grave, a seconda delle dimensioni della turbina e del sito del flusso di marea. Le turbine sono più efficaci in acque poco profonde. Questo produce più energia e consente alle navi di navigare intorno alle turbine. Anche le pale di una turbina di un generatore di marea girano lentamente, il che aiuta la vita marina a evitare di rimanere intrappolata nel sistema.
La prima centrale di marea al mondo è stata costruita nel 2007 a Strangford Lough, nellIrlanda del Nord. Le turbine sono collocate in uno stretto stretto tra lingresso di Strangford Lough e il Mare dIrlanda. La marea può muoversi a 4 metri (13 piedi) al secondo attraverso lo stretto.
Sbarramento
Un altro tipo di generatore di marea utilizza una grande diga chiamata sbarramento. Con uno sbarramento, lacqua può fuoriuscire dalla parte superiore o attraverso le turbine nella diga perché la diga è bassa. È possibile costruire sbarramenti attraverso fiumi di marea, baie ed estuari.
Le turbine allinterno dello sbarramento sfruttano la potenza delle maree nello stesso modo in cui una diga fluviale sfrutta la potenza di un fiume. Le porte di sbarramento si aprono quando la marea sale. Con lalta marea, le porte di sbarramento si chiudono, creando una piscina o una laguna di marea. Lacqua viene quindi rilasciata attraverso le turbine dello sbarramento, creando energia a una velocità che può essere controllata dagli ingegneri.
Limpatto ambientale di un sistema di sbarramento può essere piuttosto significativo. Il terreno nella gamma di marea è completamente interrotto. il cambiamento del livello dellacqua nella laguna di marea potrebbe danneggiare la vita vegetale e animale. La salinità allinterno della laguna di marea si abbassa, il che cambia gli organismi che sono in grado di viverci. Come con le dighe attraverso i fiumi, i pesci vengono bloccati dentro o fuori dalla laguna di marea . Le turbine si muovono rapidamente in sbarramenti e gli animali marini possono essere catturati nelle pale. Con la loro fonte di cibo limitata, gli uccelli potrebbero trovare luoghi diversi per migrare.
Uno sbarramento è un generatore di marea molto più costoso di una singola turbina. Sebbene non ci sono costi per il carburante, gli sbarramenti comportano più costruzioni e più macchine. A differenza delle turbine singole, anche gli sbarramenti richiedono una supervisione costante per regolare la potenza erogata.
La centrale a marea allestuario del fiume Rance in Bretagna, Fr ance, usa uno sbarramento. È stato costruito nel 1966 ed è ancora funzionante. Limpianto utilizza due fonti di energia: lenergia delle maree dal Canale della Manica e lenergia della corrente del fiume dal fiume Rance. Lo sbarramento ha portato a un aumento del livello di limo nellhabitat. Le piante acquatiche native soffocano nel limo e un pesce piatto chiamato passera di mare è ora estinto nella zona. Altri organismi, come le seppie, parenti dei calamari, ora prosperano nellestuario del Rance. Le seppie preferiscono ecosistemi torbidi e limosi.
Tidal Lagoon
Lultimo tipo di generatore di energia delle maree prevede la costruzione di lagune di marea.Una laguna di marea è un corpo di acqua oceanica parzialmente racchiuso da una barriera naturale o artificiale. Le lagune di marea potrebbero anche essere estuari e avere lo svuotamento di acqua dolce in esse.
Un generatore di energia delle maree che utilizza le lagune di marea funzionerebbe in modo molto simile a uno sbarramento. A differenza degli sbarramenti, tuttavia, le lagune di marea possono essere costruite lungo la costa naturale. Una centrale elettrica a laguna di marea potrebbe anche generare energia continua. Le turbine funzionano mentre la laguna si sta riempiendo e svuotando.
Limpatto ambientale delle lagune di marea è minimo. Le lagune possono essere costruite con materiali naturali come la roccia. Sembrerebbero un frangiflutti basso (muro del mare) con la bassa marea e sarebbero sommersi con lalta marea. Gli animali potrebbero nuotare intorno alla struttura e gli organismi più piccoli potrebbero nuotare al suo interno. I grandi predatori come gli squali non sarebbero in grado di penetrare nella laguna, quindi i pesci più piccoli probabilmente prospererebbero. Probabilmente gli uccelli si riverserebbero nellarea.
Ma è probabile che la produzione di energia dai generatori che utilizzano le lagune di marea sia bassa. Non ci sono ancora esempi funzionanti. La Cina sta costruendo una centrale elettrica per lagune di marea sul fiume Yalu, vicino al confine con la Corea del Nord. Una società privata sta inoltre progettando una piccola centrale elettrica a laguna di marea nella baia di Swansea, in Galles.