Getijdenenergie wordt geproduceerd door de golf van oceaanwater tijdens het stijgen en dalen van getijden. Getijdenenergie is een hernieuwbare energiebron.
In de twintigste eeuw ontwikkelden ingenieurs manieren om getijdenbewegingen te gebruiken om elektriciteit op te wekken in gebieden met een aanzienlijke getijverschuiving – het verschil in gebied tussen hoogwater en laagwater. Alle methoden gebruiken speciale generatoren om getijdenenergie om te zetten in elektriciteit.
De productie van getijdenenergie staat nog in de kinderschoenen. De hoeveelheid geproduceerde stroom tot nu toe was klein. Er zijn maar weinig getijdencentrales van commerciële grootte in de wereld. De eerste was gevestigd in La Rance, Frankrijk. De grootste faciliteit is de Sihwa Lake Tidal Power Station in Zuid-Korea. De Verenigde Staten hebben geen getijdencentrales en slechts een paar locaties waar tegen een redelijke prijs getijdenenergie kan worden geproduceerd. China, Frankrijk, Engeland, Canada en Rusland hebben veel meer mogelijkheden om dit soort energie te gebruiken.
In de Verenigde Staten zijn er juridische zorgen over landeigendom onder water en de gevolgen voor het milieu. Investeerders zijn niet enthousiast over getijdenenergie omdat er geen sterke garantie is dat het geld oplevert of de consument ten goede komt. Ingenieurs werken aan het verbeteren van de technologie van getijdenenergiegeneratoren om de hoeveelheid energie die ze produceren te vergroten, hun impact op het milieu te verkleinen en een manier te vinden om winst te maken voor energiebedrijven.
Getijdenenergiegeneratoren
Er zijn momenteel drie verschillende manieren om getijdenenergie te krijgen: getijdenstromen, stuwdammen en getijdenlagunes.
Voor de meeste getijdenenergie-generatoren worden turbines in getijdenstromen geplaatst. Een getijdenstroom is een snelstromende watermassa die ontstaat door getijden. Een turbine is een machine die energie haalt uit een vloeistofstroom. Die vloeistof kan lucht (wind) of vloeistof (water) zijn. Omdat water veel dichter is dan lucht, is getijdenenergie krachtiger dan windenergie. In tegenstelling tot wind zijn getijden voorspelbaar en stabiel. Waar getijdengeneratoren worden gebruikt, produceren ze een gestage, betrouwbare stroom elektriciteit.
Het plaatsen van turbines in getijdenstromen is complex, omdat de machines groot zijn en het getij verstoren dat ze proberen te benutten. De milieu-impact kan ernstig zijn, afhankelijk van de grootte van de turbine en de locatie van de getijdenstroom. Turbines zijn het meest effectief in ondiep water. Dit levert meer energie op en zorgt ervoor dat schepen rond de turbines kunnen navigeren. De turbinebladen van een getijdengenerator draaien ook langzaam, waardoor het onderwaterleven niet in het systeem verstrikt raakt.
De eerste getijdencentrale ter wereld werd in 2007 gebouwd in Strangford Lough in Noord-Ierland. De turbines zijn geplaatst in een nauwe zeestraat tussen de Strangford Lough-inlaat en de Ierse Zee. Het getij kan zich met een snelheid van 4 meter per seconde over de zeestraat verplaatsen.
Versperring
Een ander type generator van getijdenenergie gebruikt een grote dam, een versperring genaamd. Bij een spervuur kan water over de top of door turbines in de dam stromen omdat de dam laag is. Stuwdammen kunnen worden aangelegd over getijdenrivieren, baaien en estuaria.
Turbines in het spervuur benutten de kracht van getijden op dezelfde manier als een rivierdam de kracht van een rivier benut. De poorten van het spervuur staan open als het tij stijgt. Bij vloed sluiten de spervuurpoorten, waardoor een zwembad of getijdenlagune ontstaat. Het water wordt vervolgens vrijgegeven door de turbines van de stuwdam, waardoor energie wordt opgewekt met een snelheid die door ingenieurs kan worden gecontroleerd.
De milieu-impact van een stuwdam kan behoorlijk groot zijn. Het land in het getijverschil is volledig ontwricht. verandering van het waterpeil in de getijdenlagune kan schadelijk zijn voor het leven van planten en dieren. Het zoutgehalte in de getijdenlagune neemt af, waardoor de organismen die daar kunnen leven, veranderen. Net als bij dammen in rivieren, worden vissen in of uit de getijdenlagune geblokkeerd . Turbines bewegen snel in stuwdammen en zeedieren kunnen in de wieken worden gevangen. Omdat hun voedselbron beperkt is, kunnen vogels verschillende plaatsen vinden om te migreren.
Een spervuur is een veel duurdere generator van getijdenenergie dan een enkele turbine. Hoewel er zijn geen brandstofkosten, stuwdammen brengen meer constructie en meer machines met zich mee. In tegenstelling tot enkele turbines, vereisen stuwdammen ook constant toezicht om het vermogen aan te passen.
De getijdencentrale aan de riviermonding van de Rance in Bretagne, Fr ance, gebruikt een spervuur. Het is gebouwd in 1966 en functioneert nog steeds. De installatie gebruikt twee energiebronnen: getijdenenergie uit het Engelse Kanaal en rivierstromingsenergie uit de Rance. Het spervuur heeft geleid tot een verhoogd slibniveau in de habitat. Inheemse waterplanten stikken in slib en een platvis genaamd schol is nu uitgestorven in het gebied. Andere organismen, zoals inktvissen, een familielid van inktvissen, gedijen nu in de monding van de Rance. Inktvissen geven de voorkeur aan troebele, slibachtige ecosystemen.
Getijdenlagune
Het laatste type getijdenenergiegenerator betreft de aanleg van getijdenlagunes.Een getijdenlagune is een oceaanwaterlichaam dat gedeeltelijk wordt omsloten door een natuurlijke of kunstmatige barrière. Getijdenlagunes kunnen ook estuaria zijn en waar zoet water in stroomt.
Een generator van getijdenenergie die gebruikmaakt van getijdenlagunes, zou net als een spervuur functioneren. In tegenstelling tot stuwdammen kunnen getijdenlagunes langs de natuurlijke kustlijn worden aangelegd. Een energiecentrale uit de getijdenlagune kan ook continu stroom opwekken. De turbines werken terwijl de lagune vult en leegloopt.
De milieu-impact van getijdenlagunes is minimaal. De lagunes kunnen worden aangelegd met natuurlijke materialen zoals steen. Ze zouden bij eb verschijnen als een lage golfbreker (zeewering) en bij vloed onder water komen te staan. Dieren konden rond de structuur zwemmen en kleinere organismen konden erin zwemmen. Grote roofdieren zoals haaien zouden de lagune niet kunnen doordringen, dus kleinere vissen zouden waarschijnlijk gedijen. Vogels zouden waarschijnlijk naar het gebied trekken.
Maar de energieopbrengst van generatoren die getijdenlagunes gebruiken, is waarschijnlijk laag. Er zijn nog geen werkende voorbeelden. China bouwt een energiecentrale in de getijdenlagune aan de rivier de Yalu, vlakbij de grens met Noord-Korea. Een particulier bedrijf plant ook een kleine energiecentrale in de getijdenlagune in Swansea Bay, Wales.