https://frosthead.com

În interiorul primului efort pe scară largă mondială de a valorifica energia mareelor

Mașinile de maree sunt ca frații mai tineri ai morilor de vânt - un pic mai mic și mai lent învârtit decât frații lor iubitori de vânt. Dar spre deosebire de morile de vânt, acestea operează sub mulți metri de apă, învârtindu-se în mișcarea previzibilă a valurilor oceanului.

De-a lungul ultimului deceniu, o mână de companii au luat turbine individuale pentru maree pentru a se transforma cu succes. Dar următorul val de energie al mareei este pe cale să se rupă. Recent, compania britanică MeyGen, din Marea Britanie, și-a prezentat planurile pentru primul câmp energetic pentru maree multi-turbină din lume.

Compania începe cu un test de patru turbine care vor fi în curând implementate în apele putrezitoare ale sunetului interior din Pentland Firth, Scoția. Dacă testul va înnota, intenționează să se desfășoare cu peste o sută mai mult în următorul deceniu, ceea ce ar genera până la 398 megavati de energie electrică - alimentând aproximativ 175.000 de locuințe în Scoția.

Una dintre cele patru turbine provine de la Atlantis, o companie de tehnologie de mare mare, cu sediul central în Edinburgh, Scoția, iar celelalte trei au fost dezvoltate de Andritz Hydro Hammerfest, cu sediul în Glasgow. Dispozitivele au o înălțime de aproximativ 85 de metri, aproximativ înălțimea unei case de cinci etaje și sport trei lame care se învârt cu un diametru care se întinde pe aproape 60 de metri. Deși sunt mai mici decât morile de vânt, turbinele sunt încă destul de grele, fiecare cântărind la 65 de tone - aproximativ la fel ca șase elefanți africani.

Gama va ajunge probabil în apă în luna octombrie, spune Cameron Smith, director de dezvoltare a proiectului Atlantis Resources. Turbinele au fost deja expediate pe șantier și au fost supuse testării pe țărm. „Nu ne trebuie decât acum o fereastră de maree și vreme adecvată și vom instala”, spune el. Inginerii asamblează bazele turbinei pe uscat și apoi, cu o macara, ridicați-le de la o barjă și coborâți-le pe fundul mării. Odată scufundat, fiecare va avea cel puțin 26 de metri de gardă la cele mai joase maree.

Turbinele au o înălțime de aproximativ 85 de metri. (MeyGen) Ei sport trei lame care se învârt cu un diametru de aproape 60 de metri. (MeyGen) Fiecare turbină cântărește 65 de tone. (MeyGen)

Turbinele de mare au multe avantaje față de alte surse regenerabile, explică Andreas Uihlein, ofițer de proiect științific la Comisia Europeană. În primul rând, turbinele sunt scufundate sub apă, complet văzute.

Deși unii oameni se dezvăluie de frumusețea fermelor solare sau de mori de vânt, mulți îi consideră ochi. Ferma de mări eoliene Block Island, prima de acest fel din Statele Unite, a întâmpinat un apel în mare măsură atunci când a fost instalată în această vară, din cauza dimensiunilor mici și a promis că va înlocui generatoarele diesel ale insulei. Dar dezastrul pentru fermele eoliene a fost clar clar, odată cu zgomotul din jurul proiectului Cape Wind, cu 130 de turbine, în largul viței lui Martha. Deci poziționarea turbinelor uriașe mult sub valurile de creștere este considerată un plus.

Turbinele de maree generează, de asemenea, o sursă previzibilă de energie. Spre deosebire de vânt sau solar care se bazează pe capriciile vremii, cercetătorii pot calcula efectiv trage de maree și cantitatea de energie pe care o vor genera aceste sisteme. Deși puterea nu este o aprovizionare constantă, care curge și curge pe parcursul zilei, predictibilitatea acesteia scade necesitatea de a stoca rezerve mari de energie.

Sistemele vor ajuta, de asemenea, cu angajarea locală. „Există potențialul de a genera 5.300 de locuri de muncă echivalente cu normă întreagă în următorii trei sau patru ani”, spune Smith. „Sunt extrem de mândru că 43% din această primă fază a fost fabricată folosind lanțul de aprovizionare local.” Multe dintre aceste noi locuri de muncă necesită aceleași abilități ca și industria petrolului și a gazelor, ceea ce înseamnă că această industrie în vigoare oferă o nouă casă pentru muncă talentată. .

Sunetul interior al Pentland Firth și turbinele desfășurate individual au fost supuse unei monitorizări extinse, prezentând puține efecte asupra mediului. Nivelurile de zgomot pentru turbinele care se sting deja sunt mult sub un nivel care ar provoca pagube, potrivit analizei impactului asupra mediului MeyGen. Cea mai mare preocupare ar fi coliziunile cu mamiferele marine - în special sigiliul portuar, ale cărui populații s-au prăbușit în ultimii ani. Însă nu s-au observat încă coliziuni pentru instalațiile cu o singură turbină, potrivit unui raport recent din anexa IV, organismul instituit de Asociația Internațională a Energiei Ocean Energy Systems pentru a examina impactul asupra mediului al energiei regenerabile marine.

Pare aproape prea bine să fie adevărat.

Asta pentru că, desigur, povestea nu se termină aici. „Întotdeauna există compromisuri în generarea de energie. Puteți lua fiecare dintre aceste declarații și puteți pune un asterisc lângă ea ”, spune Brian Polagye, co-director al Centrului Național de Energie Regenerabilă pentru Nord-Vest, în cadrul unei colaborări între Universitatea din Washington, Universitatea de Stat din Oregon și Universitatea din Alaska Fairbanks cu scopul de a promova comercializarea tehnologiei energetice marine.

Deși testele inițiale nu au arătat niciun impact asupra mediului, chiar și influențele minore vor fi mărită pe măsură ce compania crește numărul de turbine pe teren. Și, după cum notează raportul din anexa IV, cea mai mare parte a cercetărilor s-a concentrat pe măsurarea cantității de zgomot generat de turbine, dar puțini au identificat modul în care acest nivel de zgomot ar putea afecta efectiv comportamentul animalelor marine. Deși nivelul de zgomot este scăzut, sunetul ar putea încă să interfereze cu comunicarea animalelor, navigarea sau detectarea pradei.

Mai este încă necunoscut cu privire la durabilitatea turbinelor. Amplasarea lor sub apă îi ține departe de vedere, dar mediul marin coroziv ar putea mânca încet la dispozitive. De asemenea, suferă o tensiune mecanică constantă, redusă prin curenți.

Deși multe companii au desfășurat unități individuale, niciuna nu se află în ocean de foarte mult timp. Marine Current Turbines a instalat prima turbină mare în Strangford Lough din Irlanda de Nord în 2008. Acum, în cel de-al optulea an, acest filator de 1, 2 MW, compus din două turbine separate atașate unei platforme centrale, alimentează rețeaua de la instalarea sa.

„Marea provocare pentru aproape fiecare companie va fi, cum veți face asta cu un cost care concurează cu alte surse de energie?”, Spune Polagye.

Ca o nouă industrie, energia mareei a avut ponderea sa corectă de recuperări, cu mai multe companii, inclusiv Wavebob Ltd. cu sediul în Irlanda, care se pliază după ce nu a reușit să asigure finanțarea. Dar, cu modele îmbunătățite, MeyGen și alții se învârtește înapoi spre vârf. Succesul lor pe termen lung se bazează în parte pe sprijinul guvernului pentru dezvoltare și instalare, explică Polagye.

Guvernul Regatului Unit lucrează la ceea ce se numește „mecanisme de tragere de piață”, explică Polagye. În acest sistem, guvernul plătește diferența dintre costul energiei regenerabile și cel al energiei electrice standard. Acest sistem atrage noile companii pe piață, permițându-le să concureze cu câinii mari de energie. Cu toate acestea, guvernul Statelor Unite folosește mecanisme de împingere, furnizând subvenții pentru dezvoltare, dar ajută puțin în competiție cu alte surse de energie. Pentru ca aceste sisteme să aibă un viitor pe piața americană, spune Polagye, guvernul trebuie să dezvolte mecanisme de tragere similare pentru energie.

Deși curenții de maree nu sunt suficient de puternici de-a lungul fiecărei coaste pentru a găzdui unul dintre acești rotitori, există încă multe locuri din lume cu potențial. Pentru a putea merita un site, acestea trebuie să aibă un fel de restricție geografică, cum ar fi strâmtorile și fiordurile. Această îngustare a căii de curgere crește viteza de mișcare a apei în valurile de retragere sau avansare și, prin urmare, crește energia recuperată de pe șantier.

„Dacă te uiți la o hartă a lumii și arăți toate site-urile [potențialelor turbine] la scară, ar arăta cu adevărat minuscule - probabil ai avea probleme să le vezi”, spune Polagye. „Dar dacă ar fi să le agregăm pe toate împreună, probabil că s-ar termina cu câteva sute de gigawati de energie.” Și deși lumea nu va rula niciodată complet cu energie de maree, câteva sute de gigawati nu sunt nimic care să vă zguduie iPhone-ul la . Pentru a pune această sumă în perspectivă, deoarece 400 MW este de așteptat să alimenteze 175.000 de locuințe, un gigawatt ar putea alimenta aproximativ 500.000 de locuințe.

Un raport din 2015 al Centrului comun de cercetare al Comisiei Europene sugerează că până în 2018 vor fi instalate aproximativ 40 MW de mare și 26 MW de energie valabilă. În timp ce energia mareei profită de maree, energia valurilor valorifică energia din valurile agitate. Încă în primele sale zile de dezvoltare, cercetătorii explorează diferite modalități de a face acest lucru - de la structuri lungi plutitoare care „călăresc” valurile până la flotări masive care rulează. Deși energia valurilor rămâne în urma mareei, potrivit raportului, aceasta are un potențial global de 30 de ori mai mare decât energia mareei, datorită numărului mare de site-uri potențiale pentru desfășurarea pe tot globul.

Unde va merge domeniul turbinelor de maree în următoarele două decenii este un mister.

„O mare parte din asta depinde de MeyGen”, spune Polagye. „Turbina trebuie să funcționeze bine și nu trebuie să ucidă sigiliile. Dacă fac asta, sunt cu siguranță pe o traiectorie bună. ”

În interiorul primului efort pe scară largă mondială de a valorifica energia mareelor