Energia mareelor este produsă de valul apelor oceanului în timpul creșterii și al căderii mareelor. Energia mareelor este o sursă regenerabilă de energie.
În secolul al XX-lea, inginerii au dezvoltat modalități de a folosi mișcarea mareelor pentru a genera electricitate în zonele în care există o gamă semnificativă de maree – diferența de zonă între maree mare și maree joasă. Toate metodele utilizează generatoare speciale pentru a converti energia mareelor în electricitate.
Producția de energie mareelor este încă la început. Cantitatea de energie produsă până acum a fost mică. În lume există foarte puține centrale electrice de maree de dimensiuni comerciale. Primul a fost situat în La Rance, Franța. Cea mai mare instalație este Centrala Tidal Lake Sihwa din Coreea de Sud. Statele Unite nu au plante de maree și doar câteva site-uri unde energia mareelor ar putea fi produsă la un preț rezonabil. China, Franța, Anglia, Canada și Rusia au mult mai mult potențial de a utiliza acest tip de energie.
În Statele Unite, există îngrijorări legale cu privire la proprietatea subterană a terenurilor și impactul asupra mediului. Investitorii nu sunt entuziasmați de energia mareelor, deoarece nu există o garanție puternică că va face bani sau va aduce beneficii consumatorilor. Inginerii lucrează pentru a îmbunătăți tehnologia generatoarelor de maree pentru a crește cantitatea de energie pe care o produc, pentru a reduce impactul lor asupra mediului și pentru a găsi o modalitate de a câștiga profit pentru companiile energetice.
Generatoare de energie maree
În prezent, există trei moduri diferite de a obține energia mareelor: fluxurile maree, barajele și lagunele mareelor.
Pentru majoritatea generatoarelor de maree maree, turbinele sunt plasate în fluxurile mareelor. Un flux de maree este un corp de apă care curge rapid, creat de maree. O turbină este o mașină care preia energia dintr-un flux de fluid. Acest fluid poate fi aer (vânt) sau lichid (apă). Deoarece apa este mult mai densă decât aerul, energia mareelor este mai puternică decât energia eoliană. Spre deosebire de vânt, mareele sunt previzibile și stabile. În cazul în care sunt utilizate generatoare de maree, acestea produc un flux constant și fiabil de electricitate.
Plasarea turbinelor în fluxurile de maree este complexă, deoarece mașinile sunt mari și perturbă mareea pe care încearcă să o valorifice. Impactul asupra mediului ar putea fi sever, în funcție de mărimea turbinei și de locul curentului de maree. Turbinele sunt cele mai eficiente în apele puțin adânci. Acest lucru produce mai multă energie și permite navelor să navigheze în jurul turbinelor. Palele turbinei unui generator de maree se învârt, de asemenea, încet, ceea ce ajută viața marină să evite să fie prinsă în sistem.
Prima centrală de maree din lume a fost construită în 2007 la Strangford Lough din Irlanda de Nord. Turbinele sunt plasate într-o strâmtoare îngustă între intrarea Strangford Lough și Marea Irlandei. Marea se poate deplasa la 4 metri (13 picioare) pe secundă peste strâmtoare.
Baraj
Un alt tip de generator de energie mareelor folosește un baraj mare numit baraj. Cu un baraj, apa se poate revărsa deasupra sau prin turbine în baraj, deoarece barajul este scăzut. Barajele pot fi construite peste râuri de maree, golfuri și estuare.
Turbinele din interiorul barajului valorifică puterea mareelor în același mod în care un baraj de râu valorifică puterea unui râu. Porțile barajului sunt deschise pe măsură ce crește valul. La maree, porțile barajului se închid, creând o piscină sau o lagună de maree. Apa este apoi eliberată prin turbinele barajului, creând energie la un ritm care poate fi controlat de ingineri.
Impactul asupra mediului al unui sistem de baraj poate fi destul de semnificativ. Terenul din zona mareelor este complet perturbat. modificarea nivelului apei în laguna mareelor poate dăuna vieții plantelor și animalelor. Salinitatea din laguna mareelor scade, ceea ce schimbă organismele care pot trăi acolo. La fel ca în cazul barajelor de pe râuri, peștii sunt blocați în sau în afara lagunei mareelor. Turbinele se mișcă rapid în baraje, iar animalele marine pot fi prinse în lame. Cu sursa lor de hrană limitată, păsările ar putea găsi diferite locuri pentru a migra.
Un baraj este un generator de energie mareelor mult mai scump decât o singură turbină. Deși nu există costuri de combustibil, barajele implică mai multe construcții și mai multe mașini. Spre deosebire de turbinele simple, barajele necesită, de asemenea, o supraveghere constantă pentru a regla puterea.
Centrala de maree de la estuarul râului Rance din Bretania, Fr ance, folosește un baraj. A fost construit în 1966 și încă funcționează. Centrala folosește două surse de energie: energia mareelor din Canalul Mânecii și energia curentă a râului din râul Rance. Barajul a condus la un nivel crescut de nămol în habitat. Plantele acvatice native se sufocă în nămol, iar un pește plat numit caniculă este acum dispărut în zonă. Alte organisme, precum sepia, o rudă a calmarilor, prosperă acum în estuarul Rance. Sepia preferă ecosistemele tulbure, noroioase.
Tidal Lagoon
Tipul final de generator de energie mareică implică construirea de lagune maree.O lagună de maree este un corp de apă oceanică care este parțial închis de o barieră naturală sau artificială. Lagunele de maree ar putea fi, de asemenea, estuare și pot goli apă dulce în ele.
Un generator de energie de maree care utilizează lagune de maree ar funcționa la fel ca un baraj. Spre deosebire de baraje, totuși, lagune de maree pot fi construite de-a lungul coastei naturale. O centrală electrică cu lagune de maree ar putea genera, de asemenea, energie continuă. Turbinele funcționează pe măsură ce laguna se umple și se golește.
Impactul asupra lagunelor de maree asupra mediului este minim. Lagunele pot fi construite cu materiale naturale precum roca. Acestea ar apărea ca un spărgător scăzut (peretele mării) la maree scăzută și ar fi scufundate la maree. Animalele ar putea înota în jurul structurii, iar organismele mai mici ar putea înota în interiorul ei. Prădătorii mari, cum ar fi rechinii, nu ar putea pătrunde în lagună, astfel încât peștii mai mici probabil ar prospera. Probabil că păsările vor ajunge în zonă.
Dar producția de energie de la generatorii care utilizează lagune de maree este probabil să fie scăzută. Nu există încă exemple funcționale. China construiește o centrală electrică cu lagune de maree la râul Yalu, lângă granița sa cu Coreea de Nord. O companie privată planifică, de asemenea, o mică centrală electrică cu lagune de maree în Swansea Bay, Țara Galilor.