Turbiny produkujące tysiące kWh – energia z morza

Powierzchnia globu składa się z większej ilości wody niż lądu, dlatego od lat trwają poszukiwania sposobów w jak tę ogromną siłę wykorzystać do pracy na rzecz człowieka i jego interesów. Mielenie ziaren zbóż to początki wykorzystania siły rzeki ówcześnie, woda pomaga produkować prąd.

Czym charakteryzuje się energia z pływów morskich?

Energia pływów morskich polega na wykorzystaniu siły okresowego ruchu wejścia i zejścia wód morskich do dużych zbiorników wodnych, woda przyciągana jest przez działanie grawitacji księżyca i słońca. W miejscach, w których morfologia pozwala  takie działanie w terenie, na przykład w wąskich takich jak kanały, zjawisko przypływów połączeniu z szybkością wody w niektórych miejscach na ziemi może wynosić nawet 15 m/s ( 10 węzłów). Ponieważ na ogół jeden przypływ trwa 6 godzin, w ciągu tego czasu potrafi osiągnąć maksymalną prędkość, po czym poziom wody sam się obniża, na co dzień odwrócenie prądów pojawia się nawet 4 razy.

Czysta energia elektryczna może być generowane na dwa sposoby: budowana jest bateria, która napędzana przez wodę, gdy tylko podniesie się poziom wody, albo przez zastosowanie odpowiednich hydrogeneratorów podobnych do turbin wiatrowych, które wykorzystują  ruchu wody który jest spowodowany w niektórych punktach  rzek czy dna morskiego przez pływy.  Hydrogeneratory można podzielić na dwa typy. Pierwsze posiadają  oś poziomą (oś, wokół której rotacja jest wykonywana równolegle do kierunku prędkości) i oś pionową (oś obrotu jest prostopadła do kierunku prędkości.

Działanie turbiny morskiej

Turbiny morskie mogą się unosić i działają w płytkich wodach w pobliżu wybrzeża lub w głębokiej wodzie oceanu, niektóre konstrukcje muszą być przymocowane do dna morskiego specjalną kotwą aby nie zginęły w  toni wodnej. Dodatkowo mogą być wyposażone w pierścień dyfuzora (odpowiednio ukształtowanego wokół wirnika).  Zasada przemiany energii pochodzącej z siły prądów morskich w prąd elektryczny jest podobna do turbin wiatrowych. Energia kinetyczna zawarta w strumieniu wody w wyniku mechanicznie spowodowanych obrotów nakierowana jest na turbinie, a następnie dzięki energii mechanicznej przekształca na energię elektryczną za pośrednictwem odpowiedniego alternatora, który działa jako generator. Dużą zaletą jest gęstość wody w porównaniu do powietrza, który jest około 840 razy większa.  Specjaliści uważają, że za pomocą jednego metra kwadratowego wody płynącego
z prędkością 3 m/s (około 6 węzłów) otrzymają około 3 kW energii elektrycznej, która wystarczy do zasilania naszych domów. Gdyby nie koszt instalacji byłaby to najtańsza cena kWh energii jaką można uzyskać.

Korzyści płynące z hydroelektrowni

Wielką zaletą korzystania z siły wody jest to, że prądy morskie, są połączone z falami są całkowicie przewidywalne
i dlatego można określić ile energii może być wytwarzane z roku na rok, w przeciwieństwie do energii wiatrowej, a jak wiadomo wiatr jest połączony z warunkami meteorologicznymi i dlatego cała inwestycja opiera się o ryzyko pogodowe. Turbiny morskie, w przeciwieństwie do innych turbin nie potrzebują  specjalnych systemów, które chronią je przed wzrostem prędkości prądu. Oczywiście istnieją, trudności w agresywnym środowisku morskim, a także zagadnienia związane z systemami mocowania w morzu, spowolniły rozwój tych technologii do tej pory, ale wydaje się, że ostatnio jest dużo aktywności w tym sektorze.