L'energia delle maree è un tipo di energia idroelettrica che converte l'energia nelle acque di marea in movimento in elettricità. Sebbene l'energia delle maree rappresenti una piccola percentuale della produzione globale di energia totale, questa potrebbe cambiare in modo significativo negli anni a venire.
Possiamo anche usare il termine energia delle maree con lo stesso significato di energia delle maree.
L'energia delle maree è una forma di energia idroelettrica o idroelettrica. L'energia idroelettrica o l'energia idroelettrica implica la cattura di energia dall'acqua che cade o scorre. Quindi convertiamo quell'energia in elettricità. La chiamiamo elettricità idroelettrica.
A differenza dell'energia solare e dell'energia eolica, con l'energia delle maree possiamo prevedere quando catturare l'energia. In altre parole, sappiamo quando le maree vanno e vengono. D'altra parte, non possiamo prevedere quando esce il sole (senza nuvole) o quando soffia il vento.
Nel 2015, un array di energia di marea da 1,2 MW è stato installato come parte della barriera contro le mareggiate della Schelda orientale dei Paesi Bassi. ( Immagine: www.powerengineeringint.com )
Ostacoli di marea
Tra le fonti di energia rinnovabile, l'energia delle maree ha storicamente sofferto di costi relativamente elevati. Inoltre, rispetto ad altre fonti rinnovabili, la disponibilità di siti è più limitata. In particolare, siti con velocità di flusso o intervalli di marea sufficientemente elevati. L'intervallo di marea si riferisce alla distanza percorsa dal mare dalla bassa all'alta marea.
I recenti progressi tecnologici, tuttavia, sia nella progettazione che nella tecnologia delle turbine, hanno trasformato in modo significativo le prospettive delle forze di marea. Oggi il numero di siti disponibili è notevolmente aumentato rispetto al 20° secolo.
Quattro modi per ottenere l'energia delle maree
Oggi ci sono quattro modi per ottenere l'energia delle maree: lagune di marea, sbarramenti di marea, energia dinamica delle maree e generatori di correnti di marea.
Uno sbarramento di marea è una costruzione simile a una diga che usiamo per catturare l'energia dalle forze dell'acqua di marea, cioè l'energia delle maree.
Sbarramenti di marea
La generazione di elettricità con uno sbarramento di marea comporta la costruzione di un muro di diga abbastanza basso. Chiamiamo quel muro uno sbarramento. Il muro attraversa un'insenatura o un bacino di marea e successivamente crea un serbatoio di marea.
La diga ha diversi tunnel sottomarini tagliati nella sua larghezza. Ciò consente all'acqua di mare di fluire attraverso i tunnel in modo controllabile. Gli ingegneri controllano il flusso tramite paratoie.
Ci sono enormi generatori di turbine ad acqua nei tunnel. Mentre l'acqua scorre veloce oltre i generatori, questi girano. La rotazione, come la dinamo della tua bicicletta, genera elettricità. In questo caso, tuttavia, si tratta di elettricità delle maree o energia delle maree.
Tutorial sull'energia alternativa dice quanto segue sugli sbarramenti di marea:
Gli sbarramenti di marea generano elettricità utilizzando la differenza di altezza verticale tra l'alta marea in entrata e la bassa marea in uscita.
Quando la marea scende e scorre, l'acqua di mare può defluire dentro o fuori dal serbatoio attraverso un sistema di tunnel sottomarini a senso unico.
Questo flusso di acqua di marea avanti e indietro fa ruotare i generatori a turbina ad acqua situati all'interno dei tunnel producendo energia di marea con generatori speciali utilizzati per produrre elettricità sia in entrata che in uscita.
Generatori di correnti di marea
I generatori di corrente di marea sono generalmente meno dannosi per l'ambiente rispetto agli sbarramenti perché le turbine sono sott'acqua.
Le costrizioni della terra come insenature o stretti possono creare velocità elevate in siti specifici. Se posizioniamo le turbine in modo strategico, possiamo catturare quell'energia e convertirla in elettricità.
SeaGen, a Strangford Lough, Irlanda del Nord, è il primo generatore di correnti di marea su scala commerciale e connesso alla rete. (Immagine: adattato da Wikipedia)
Le turbine a flusso di marea possono essere verticali, orizzontali, canalizzate o aperte.
Secondo Wikipedia:
L'energia del flusso può essere utilizzata a una velocità molto più elevata rispetto alle turbine eoliche poiché l'acqua è più densa dell'aria. L'uso di una tecnologia simile alle turbine eoliche che converte l'energia in energia delle maree è molto più efficiente.
Vicino a 10 mph (circa 8,6 nodi in termini nautici) la corrente di marea oceanica avrebbe una produzione di energia uguale o superiore a una velocità del vento di 90 mph per le stesse dimensioni del sistema di turbine.
Le turbine a flusso di marea assomigliano molto alle turbine eoliche. Fondamentalmente, fanno la stessa cosa. Le turbine eoliche girano quando l'aria le attraversa. Le turbine a flusso di marea, d'altra parte, girano quando l'acqua scorre attraverso di esse.
Molte aree di generazione delle correnti di marea sul fondo del mare sembrano proprio parchi eolici. La differenza è, ovviamente, che uno è a terra mentre l'altro è sott'acqua.
Potenza dinamica delle maree
Questo tipo di generazione di energia utilizza la differenza tra l'energia cinetica e potenziale delle maree.
Dighe molto lunghe sono costruite dalla costa direttamente nel mare. Gli ingegneri li posizionano, quindi, in modo che il flusso d'acqua sia parallelo alla costa.
Potenza dinamica delle maree. Il disegno sopra rappresenta i progetti per un impianto idrocinetico da 15 GW della costa cinese. Nel progetto è stato coinvolto un consorzio di aziende olandesi e cinesi. (Immagine: adattato da http://charlesandnuttall.blogspot.com)
Durante le maree, l'acqua su un lato della diga è più bassa/più alta dell'altro lato. Mentre quest'acqua di mare scorre attraverso la diga, fa girare diverse turbine all'interno della diga. Le turbine successivamente generano elettricità.
La maggior parte delle turbine può ruotare di 180° in modo da poter generare elettricità quando la marea arriva dalla direzione opposta.
Energy Education afferma quanto segue per quanto riguarda la potenza dinamica delle maree:
Una diga dinamica per l'energia delle maree può essere lunga da 30 a 60 km ed è tipicamente costruita perpendicolarmente alla costa, scorrendo relativamente diritta nell'oceano. Questo design non racchiude alcuna area e quindi consente una maggiore libertà per la vita acquatica senza il rischio di rimanere intrappolati.
L'energia delle maree, l'energia eolica, l'energia da biomassa, l'energia geotermica e l'energia solare sono tutti tipi di energia rinnovabile. In questo contesto possiamo sostituire la parola potere con energia.
L'energia delle maree è energia rinnovabile
L'energia rinnovabile è energia la cui fonte non si esaurisce mai è eterna. In altre parole, non possiamo usarla tutta lassù c'è sempre di più. In una scala temporale umana, non finisce mai.
L'energia eolica, la biomassa e l'energia solare sono tipi di energia rinnovabile. L'energia del vento, cioè l'aria in movimento, che è la fonte dell'energia eolica, è sempre presente o ritorna sempre. So che ci sarà vento in futuro.
Anche l'energia del Sole, cioè la fonte dell'energia solare, è sempre presente.
L'energia geotermica utilizza il calore interno della Terra per riscaldare le case o generare elettricità. Quel calore interiore non scomparirà mai (in una scala temporale umana).