Vuorovesienergiaa tuottaa valtamerivesien nousu vuorovesien nousun ja laskun aikana. Vuorovesienergia on uusiutuva energialähde.
1900-luvulla insinöörit kehittivät tapoja käyttää vuorovesiliikettä sähkön tuottamiseen alueilla, joilla on merkittävä vuorovesi-alue ero laskuveden ja laskuveden välillä. Kaikissa menetelmissä käytetään erityisiä generaattoreita vuorovesienergian muuntamiseksi sähköksi.
Vuorovesienergian tuotanto on vielä lapsenkengissään. Tähän mennessä tuotettu teho on ollut pieni. Maailmassa toimii hyvin vähän kaupallisen kokoisia vuorovesivoimalaitoksia. Ensimmäinen sijaitsi Ranskassa La Rancessa. Suurin laitos on Sihwa-järven vuorovesivoimala Etelä-Koreassa. Yhdysvalloissa ei ole vuorovesiä ja vain muutamia paikkoja, joissa vuorovesienergiaa voitaisiin tuottaa kohtuulliseen hintaan. Kiinalla, Ranskalla, Englannilla, Kanadalla ja Venäjällä on paljon enemmän mahdollisuuksia käyttää tämän tyyppistä energiaa.
Yhdysvalloissa on laillista huolta vedenalaisen maan omistuksesta ja ympäristövaikutuksista. Sijoittajat eivät ole innostuneita vuorovesienergiasta, koska ei ole vahvaa takeita siitä, että se ansaitsee rahaa tai hyödyttää kuluttajia. Insinöörit pyrkivät parantamaan vuorovesienergian generaattoreiden tekniikkaa tuottaakseen enemmän energiaa, vähentääkseen niiden ympäristövaikutuksia ja löytääkseen tavan ansaita voittoa energiayhtiöille.
Vuorovesienergeneraattorit
Tällä hetkellä on kolme erilaista tapaa saada vuorovesienergiaa: vuorovesi, padot ja vuorovesi-laguunit.
Useimpien vuorovesienergiageneraattoreiden turbiinit sijoitetaan vuorovesiihin. Vuorovesivirta on nopeasti virtaava vesistö, joka syntyy vuorovesi. Turbiini on kone, joka ottaa energiaa virtaavasta nesteestä. Neste voi olla ilmaa (tuuli) tai nestettä (vesi). Koska vesi on paljon tiheämpää kuin ilma, vuorovesienergia on voimakkaampaa kuin tuulienergia. Toisin kuin tuuli, vuorovesi on ennustettavissa ja vakaa. Vuorovesien generaattoreita käytettäessä ne tuottavat tasaisen ja luotettavan sähkövirran.
Turbiinien sijoittaminen vuorovesiihin on monimutkaista, koska koneet ovat suuria ja häiritsevät vuorovettä, jota he yrittävät hyödyntää. Ympäristövaikutukset voivat olla vakavia turbiinin koosta ja vuorovesivirran sijainnista riippuen. Turbiinit ovat tehokkaimpia matalassa vedessä. Tämä tuottaa enemmän energiaa ja antaa alusten liikkua turbiinien ympäri. Myös vuorovesigeneraattorin turbiiniterät pyörivät hitaasti, mikä auttaa meren elämää välttämään järjestelmän tarttumista.
Maailman ensimmäinen vuorovesivoimala rakennettiin vuonna 2007 Strangford Loughiin Pohjois-Irlantiin. Turbiinit sijoitetaan kapeaan salmiin Strangford Lough -sisääntulon ja Irlanninmeren väliin. Vuorovesi voi liikkua salmen yli 4 metriä (13 jalkaa) sekunnissa.
Pato
Toinen tyyppinen vuorovesienergian generaattori käyttää suurta patoa, jota kutsutaan padoksi. Patolla vesi voi vuotaa padon päälle tai turbiinien läpi, koska pato on matala. Patoja voidaan rakentaa vuoroveden jokien, lahtien ja suistoalueiden yli.
Patojen sisällä olevat turbiinit hyödyntävät vuorovesien voimaa samalla tavalla kuin jokipato valjastaa joen voiman. Ristiportit ovat auki, kun vuorovesi nousee. Laskuveden aikaan sulkuportit sulkeutuvat, mikä luo uima-altaan tai vuorovesilaguunin. Vesi vapautuu sitten patojen turbiinien läpi, mikä tuottaa energiaa nopeudella, jota insinöörit voivat hallita.
Suljinjärjestelmän ympäristövaikutukset voivat olla melko merkittäviä. Vuorovesialueella oleva maa on täysin häiriintynyt. vuorovesilaguunin vesitason muutos voi vahingoittaa kasvien ja eläinten elämää. Suolapitoisuus laskuveden laguunissa pienenee, mikä muuttaa siellä eläviä organismeja. Kuten jokien poikki olevien patojen kohdalla, kalat tukkeutuvat vuorovesilaguuniin tai ulos siitä Turbiinit liikkuvat nopeasti patoissa, ja merieläimet voivat tarttua teriin. Koska ravintolähde on rajallinen, linnut saattavat löytää erilaisia siirtymispaikkoja.
Pato on huomattavasti kalliimpi vuorovesienergian generaattori kuin yksi turbiini. polttoainekustannuksia ei ole, patoihin liittyy enemmän rakennustöitä ja enemmän koneita. Toisin kuin yksittäisillä turbiineilla, padot vaativat myös jatkuvaa valvontaa sähköntuotannon säätämiseksi.
Vuorovesivoimala Rance-joen suistossa Bretagnessa, Fr. ance, käyttää patoa. Se on rakennettu vuonna 1966 ja toimii edelleen. Laitos käyttää kahta energialähdettä: Englannin kanaalin vuorovesienergiaa ja Rance-joen jokivirtaenergiaa. Pato on johtanut lisääntyneeseen lietemäärään elinympäristössä. Alkuperäiset vesikasvit tukehtuvat mutaan, ja punakampelaksi kutsuttu kampela on nyt kuollut alueelle. Muut organismit, kuten seepiat, kalmarien sukulainen, menestyvät nyt Rancen suistossa. Seepia mieluummin pilvisiä, mutaisia ekosysteemejä.
Vuoroveden laguuni
Viimeinen vuorovesienergeneraattori sisältää vuorovesilaguunien rakentamisen.Vuorovesilaguuni on valtameren vesistö, jota osittain ympäröi luonnollinen tai ihmisen tekemä este. Vuoroveden laguunit voivat olla myös suistoalueita, ja makea vesi tyhjentyy niihin.
Vuorovesienergiageneraattorit, jotka käyttävät vuorovesi-laguuneja, toimisivat kuin pato. Toisin kuin padot, vuorovesilaguuneja voidaan rakentaa luonnollista rannikkoa pitkin. Vuoroveden laguunivoimala voisi myös tuottaa jatkuvaa tehoa. Turbiinit toimivat laguunin täyttyessä ja tyhjentyessä.
Vuorovesilaguunien ympäristövaikutukset ovat vähäiset. Laguunit voidaan rakentaa luonnonmateriaaleista, kuten kivestä. Ne näkyisivät laskuveden aikaan matalana aallonmurtajana (meriseinä) ja upposivat nousuveden aikaan. Eläimet voisivat uida rakenteen ympärillä ja pienemmät organismit voivat uida sen sisällä. Suuret saalistajat, kuten hait, eivät pääse tunkeutumaan laguuniin, joten pienemmät kalat todennäköisesti menestyvät. Linnut todennäköisesti parveilevat alueelle.
Vuorovesi-laguuneja käyttävien generaattoreiden energiantuotto on todennäköisesti pieni. Toimivia esimerkkejä ei ole vielä. Kiina rakentaa vuorovesi-laguunivoimalaitosta Yalu-joelle lähellä Pohjois-Korean rajaa. Yksityinen yritys suunnittelee myös pientä vuorovesi-laguunivoimalaitosta Swansean lahdelle Walesiin.