Τι είναι η παλιρροιακή ενέργεια και πώς αξιοποιείται;

Η παλιρροιακή ενέργεια είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας που παράγεται από τις παλίρροιες. Η παλιρροιακή ενέργεια μπορεί να αξιοποιηθεί με δύο τρόπους:αξιοποιώντας την κινητική ενέργεια των παλίρροιων ή αξιοποιώντας τη δυναμική ενέργεια των παλίρροιών. Η παλιρροιακή ενέργεια είναι μια αξιόπιστη πηγή ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας και έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει σημαντική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας στο μέλλον.

Ποιος είναι ο πιο άφθονος φυσικός πόρος στη Γη; Κάποιοι μπορεί να πουν νερό, σίδερο ή ακόμα και αέρας. Αν έχετε μαντέψει την απάντηση ως «Ενέργεια», τότε έχετε απόλυτο δίκιο. Η ενέργεια είναι ο μοναδικός πόρος που υπάρχει σε κάθε γωνιά και σχισμή αυτού του πλανήτη. Στην πραγματικότητα, η Γη είναι μια μεγάλη μπάλα ενέργειας, γεμάτη με ενέργεια που είναι αδρανής και έτοιμη να αξιοποιηθεί. Θα μπορούσε κανείς να αναρωτηθεί, αν συμβαίνει αυτό, γιατί σχεδόν ένα δισεκατομμύριο άνθρωποι δεν έχουν πρόσβαση στην ηλεκτρική ενέργεια; Η απάντηση είναι απλή. Δεν υπάρχει επαρκής τεχνολογία για την αξιοποίηση της πληθώρας διαθέσιμης ενέργειας.

Ωστόσο, τα πράγματα δεν είναι όλα άσχημα, καθώς οι άνθρωποι έχουν βρει πολλούς τρόπους για να αξιοποιήσουν την ενέργεια από τις περισσότερες από τις άμεσα διαθέσιμες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Η παλιρροιακή ενέργεια είναι μια τέτοια πηγή ανανεώσιμης ενέργειας. Συμβαίνει επίσης να είναι μια από τις παλαιότερες μορφές παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Η βασική έννοια της παλιρροιακής ενέργειας είναι η μετατροπή της κινητικής ή δυνητικής ενέργειας που προέρχεται από τις παλίρροιες σε ηλεκτρική ενέργεια.

Πριν «βουτήξουμε» στις τεχνικές πτυχές της παλιρροιακής ενέργειας, θα πρέπει να καταλάβουμε τι προκαλεί τις παλίρροιες εξαρχής.

Τι είναι οι παλίρροιες;

Παλίρροια είναι η περιοδική κίνηση τεράστιων όγκων νερού ως αποτέλεσμα των βαρυτικών δυνάμεων του ήλιου και της σελήνης που δρουν στους ωκεανούς. Η βαρυτική έλξη του φεγγαριού είναι αρκετά σημαντική ώστε να προκαλέσει διόγκωση του νερού στις ακτές. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια υψηλή παλίρροια. Δεδομένου ότι η αδράνεια της κίνησης της Γης παίζει επίσης, η διόγκωση του ωκεανού περιορίζεται από τη φυγόκεντρη δύναμη.

Η βαρυτική έλξη που ασκεί το φεγγάρι έχει ως αποτέλεσμα μια διόγκωση.

Οι ακτές του κόσμου βιώνουν υψηλές παλίρροιες δύο φορές την ημέρα, που είναι συνήθως όταν το φεγγάρι είναι πιο κοντά στη Γη. Ομοίως, παλίρροιες συμβαίνουν όταν το φεγγάρι βρίσκεται στη μεγαλύτερη απόστασή του από τον πλανήτη μας.

Τύποι παλιρροιακής ενέργειας

Η παλιρροιακή ενέργεια είναι μια από τις πιο αξιόπιστες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Σε αντίθεση με το φως του ήλιου ή τον άνεμο, δύο παλίρροιες και δύο άμπωτες είναι εγγυημένες κάθε μέρα.

Η ενέργεια από τις παλίρροιες μπορεί να αξιοποιηθεί με δύο μορφές.

1. Κινητική ενέργεια που αντλείται από τα θαλάσσια ρεύματα:

Η κινητική ενέργεια αξιοποιείται με τη χρήση μιας διάταξης παρόμοιας με μια ανεμογεννήτρια. Η πυκνότητα του νερού είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του αέρα, επομένως η κινητική ενέργεια που μπορεί να μεταδώσει είναι επίσης μεγαλύτερη. Έτσι, τα πτερύγια μιας παλιρροιακής τουρμπίνας είναι μικρότερα από αυτά της ανεμογεννήτριας, καθώς μπορούν να λειτουργούν με χαμηλότερες ταχύτητες.

2.Δυνητική ενέργεια λόγω αλλαγών στη στάθμη του νερού :

Όταν η παλίρροια αλλάζει από υψηλή σε χαμηλή και αντίστροφα, παράγεται δυναμική ενέργεια. Για να αξιοποιηθεί αυτή η δυναμική ενέργεια των παλίρροιων, πρέπει να κατασκευαστούν φράγματα. Αυτά τα φράγματα ονομάζονται μπαράζ. Αξιοποιούν τις διαφορές στη στάθμη του νερού μεταξύ υψηλής παλίρροιας και άμπωτης.

Διάφορες ρυθμίσεις που χρησιμοποιούνται για την αξιοποίηση της ενέργειας από τις παλίρροιες.

1. Παλιρροιακά φράγματα:Ένα παλιρροιακό φράγμα είναι ένα φράγμα που εκμεταλλεύεται τη δυναμική ενέργεια που παράγεται από τη διαφορά στο ύψος της υψηλής παλίρροιας και της άμπωτης. Οι πύλες των μπαράζ διατηρούνται κλειστές όταν έχει παλίρροια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το νερό να συσσωρεύεται στη μία πλευρά του φράγματος. Καθώς η παλίρροια αρχίζει να πέφτει, η στάθμη του νερού στην πλευρά του ωκεανού του φράγματος πέφτει. Όταν η διαφορά ύψους είναι μεγαλύτερη από 5 μέτρα, το φράγμα ανοίγει. Αυτό επιτρέπει στο νερό να ρέει μέσω των στροβίλων προς την κάτω πλευρά. Αυτή η ξαφνική κίνηση του νερού περιστρέφει τις τουρμπίνες, γεγονός που παράγει ηλεκτρισμό. Τα φράγματα μπορούν να παράγουν ηλεκτρισμό περίπου 4 φορές την ημέρα λόγω των δύο πτώσεων και δύο ανόδου.
2. Συστήματα παλιρροϊκών ροών:Αυτά μπορούν να θεωρηθούν ως οι ανεμόμυλοι της θάλασσας αφού, αντί για αέρα, βασίζονται σε ρεύματα νερού. Οι υποβρύχιες τουρμπίνες είναι αγκυρωμένες στον πυθμένα της θάλασσας. Αυτά τα συστήματα εκμεταλλεύονται την κινητική ενέργεια από το νερό για να οδηγήσουν τα πτερύγια του ρότορα.

   Περίγραμμα της ρύθμισης παλιρροιακού ρεύματος

   Τα πτερύγια αυτών των ρότορων είναι ισχυρότερα και μικρότερα από αυτά των συμβατικών ανεμόμυλων. Αυτό τους επιτρέπει να αντέχουν την ακραία πίεση κάτω από το νερό. Τα παλιρροιακά ρεύματα κερδίζουν δημοτικότητα, καθώς είναι φθηνότερα η εγκατάσταση και η συντήρηση τους. Οι λεπίδες είναι εξοπλισμένες με μια λειτουργία που τους επιτρέπει να αλλάζουν κατεύθυνση ανάλογα με τη ροή του ρεύματος. Αυτή η τεχνολογία παλιρροιακού ρεύματος είναι κατάλληλη σε περιοχές όπου τα ρεύματα νερού είναι ισχυρά.

3. Παλλιρροϊκές λιμνοθάλασσες:Είναι παρόμοιες με τα φράγματα, με τη διαφορά ότι οι λιμνοθάλασσες είναι πολύ εντοπισμένες και ειδικές για ένα συγκεκριμένο τμήμα νερού. Τα φράγματα εκτείνονται σε όλο το πλάτος ενός ποταμού ή εκβολών. Στην περίπτωση των λιμνοθαλασσών, η δομή περιορίζεται στα μέρη με μεγάλο παλιρροιακό εύρος. Βασικά, οι λιμνοθάλασσες είναι μικροσκοπικά φράγματα, με τη μόνη διαφορά ότι ένα φράγμα μπλοκάρει μια ολόκληρη εκβολή, ενώ οι λιμνοθάλασσες μπλοκάρουν μόνο ένα ορισμένο μέρος του ποταμού.

Αν και η παλιρροιακή ενέργεια είναι εξαιρετικά αξιόπιστη και καθαρή, η υλοποίησή της έχει το μερίδιο των προκλήσεων, όπως το υψηλό κόστος κατασκευής, η αναστάτωση των τοπικών οικοσυστημάτων και η συχνή απαιτούμενη συντήρηση. Τούτου λεχθέντος, έχει πολύ υψηλές δυνατότητες, με πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με την ηλιακή και την αιολική ενέργεια. Ας ελπίσουμε ότι οι κυβερνήσεις του κόσμου θα αξιοποιήσουν στο έπακρο αυτόν τον άμεσα διαθέσιμο φυσικό πόρο στις συνεχείς προσπάθειές μας να είμαστε πράσινοι και βιώσιμοι για τις επόμενες γενιές.