La Ενέργεια θαλασσινού νερού Είναι μια από τις πιο υποσχόμενες ανανεώσιμες πηγές, αν και λιγότερο ανεπτυγμένες σε σύγκριση με άλλες, όπως η ηλιακή ή η αιολική. Βασίζεται στη χρήση της παλίρροιας, της κίνησης του νερού που δημιουργείται από τη βαρυτική έλξη που ασκεί τόσο η Σελήνη όσο και ο Ήλιος στη Γη. Αν και αυτή η ενέργεια έχει τεράστιες δυνατότητες, το κόστος και οι τεχνολογικές δυσκολίες έχουν επιβραδύνει την ανάπτυξή της παγκοσμίως.
Χάρη σε ένα έργο που χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση όπως π.χ FLOTEC (Floating Tidal Energy Commercialisation), σημειώνεται σημαντική πρόοδος. Αυτό το έργο κατάφερε να κατασκευάσει μια ανεμογεννήτρια που όχι μόνο είναι αποδοτική, αλλά πλησιάζει επίπεδα απόδοσης παρόμοια με τις υπεράκτιες ανεμογεννήτριες. Το έργο έχει χρησιμεύσει ως παράδειγμα της πορείας που πρέπει να ακολουθήσουν οι εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα για να μετατραπεί η παλιρροιακή ενέργεια σε βιώσιμη και ανταγωνιστική επιλογή στο εγγύς μέλλον.
Ανάπτυξη αποτελεσματικής τουρμπίνας
Το έργο FLOTEC έχει κατασκευάσει έναν στρόβιλο που έχει σηματοδοτήσει ένα ορόσημο στην ιστορία της παλιρροιακής ενέργειας, καταφέρνοντας να παράγει πάνω από 18 MWh σε διάστημα 24 ωρών χωρίς διακοπή. Αυτό το επίπεδο απόδοσης είναι αξιοσημείωτα κοντά στην απόδοση των υπεράκτιων ανεμογεννητριών, γεγονός που ανοίγει ένα παράθυρο δυνατοτήτων για την εμπορευματοποίηση της παλιρροιακής ενέργειας.
Αυτό το επίτευγμα είναι σημαντικό αφού, μέχρι πρόσφατα, η παλιρροιακή ενέργεια δεν είχε εξελιχθεί τόσο πολύ όσο άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Το πλεονέκτημα των παλιρροιακών στροβίλων είναι ότι εκμεταλλεύονται τη μεγαλύτερη πυκνότητα νερού σε σύγκριση με τον αέρα, γεγονός που επιτρέπει τη δέσμευση περισσότερης κινητικής ενέργειας σε κάθε περιστροφή των πτερυγίων.
Μία από τις βασικές βελτιώσεις που επέτρεψε την αύξηση της απόδοσης του στροβίλου που ανέπτυξε η FLOTEC ήταν η αύξηση της διαμέτρου του ρότορα, από 16 σε 20 μέτρα. Αυτή η αλλαγή αύξησε την παραγωγή ενέργειας κατά 50%, ένα κρίσιμο άλμα για να μετατραπεί αυτή η τεχνολογία σε ενεργειακά αποδοτική επιλογή.
Πλεονεκτήματα και προκλήσεις της παλιρροιακής ενέργειας
Το κύριο όφελος της παλιρροιακής ενέργειας είναι προβλεψιμότητα. Σε αντίθεση με άλλες ανανεώσιμες πηγές όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια, η παλιρροιακή ενέργεια έχει το πλεονέκτημα ότι οι παλίρροιες είναι προβλέψιμα γεγονότα, επιτρέποντας τον αποτελεσματικό σχεδιασμό της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Ωστόσο, οι προκλήσεις για την πλήρη ανάπτυξή του είναι σημαντικές. Το θαλάσσιο περιβάλλον είναι ένα περίπλοκο περιβάλλον, καθώς απαιτεί ισχυρή μηχανική ικανή αντισταθείτε σε ακραίες συνθήκες, όπως η διάβρωση από το αλμυρό νερό, οι επιπτώσεις της βιορρύπανσης (συσσώρευση οργανισμών στις επιφάνειες) και η διάβρωση από τη σπηλαίωση. Επιπλέον, η κατασκευή υποδομών κάτω από τη θάλασσα αντιπροσωπεύει υψηλό κόστος τόσο για την εγκατάσταση όσο και για τη συντήρηση.
Μια άλλη σχετική πρόκληση είναι η περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Οι τουρμπίνες πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να μην επηρεάζουν αρνητικά τη θαλάσσια πανίδα, όπως τα θηλαστικά ή τα ψάρια. Υπό αυτή την έννοια, το έργο FLOTEC έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο ενσωματώνοντας τεχνολογίες που ελαχιστοποιούν αυτές τις επιπτώσεις, κάτι που είναι απαραίτητο για τη λήψη ρυθμιστικών εγκρίσεων και την ελαχιστοποίηση των κοινωνικών αντιρρήσεων.
Έργα παλιρροϊκής ενέργειας στον κόσμο
Ένα από τα πιο σημαντικά έργα από άποψη κλίμακας είναι το παλιρροιακό ενεργειακό σύστημα MeyGen στη Σκωτία, το οποίο αντιπροσωπεύει μεγαλύτερο σύνολο πολλαπλών λειτουργικών στροβίλων στον κόσμο. Αυτό το σύστημα 6 MW έχει εξάγει σχεδόν 25 GWh ηλεκτρικής ενέργειας στο Εθνικό Δίκτυο από την εγκατάστασή του στη Φάση 1Α, καλύπτοντας τη μέση ετήσια κατανάλωση περίπου 3.800 βρετανικών κατοικιών.
Όσον αφορά την καινοτομία, το έργο ELEMENT έχει επίσης σημαντική συμβολή, αναπτύσσοντας α έξυπνο σύστημα ελέγχου που βελτιστοποιεί την απόδοση των στροβίλων προβλέποντας και διαχειριζόμενη καλύτερα τα μηχανικά φορτία που επηρεάζουν τη λειτουργία τους. Αυτός ο τύπος τεχνολογίας θα μπορούσε να αυξήσει την ωφέλιμη ζωή των στροβίλων και να μειώσει το ενεργειακό κόστος κατά περισσότερο από 17% σε όλο τον κύκλο ζωής τους.
Μελλοντικές πρωτοβουλίες και εξελίξεις
Μια άλλη αξιοσημείωτη πρόοδος είναι ο στρόβιλος Orbital Marine Power O₂, ο οποίος θεωρείται ο ισχυρότερος στον κόσμο με ικανότητα παραγωγής 2 MW. Αυτή η τεχνολογία είναι ήδη λειτουργική στα νησιά Όρκνεϋ, στο Ηνωμένο Βασίλειο, και έχει την ικανότητα να προμηθεύει 2.000 σπίτια ετησίως, επιπλέον να συμβάλλει στην παραγωγή πράσινου υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης.
Το έργο D2T2, που χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση, έχει επίσης σημειώσει πρόοδο στη μείωση του λειτουργικού κόστους κατά αφαιρέστε τα κιβώτια ταχυτήτων στις τουρμπίνες και χρησιμοποιεί ένα σύστημα άμεσης μετάδοσης, το οποίο επιτρέπει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με ρεύματα χαμηλής ταχύτητας. Αυτή η τεχνολογική πρόοδος επέτρεψε τη μείωση του κόστους παραγωγής παλιρροϊκής ενέργειας κατά 30%. Παρόμοια έργα, όπως το NEMMO, βελτιώνουν τα υλικά των λεπίδων για να αντιστέκονται στη διάβρωση και στις επιπτώσεις της βιοαπόρριψης σε πολύπλοκα θαλάσσια περιβάλλοντα.
Η παλιρροιακή ενέργεια, αν και βρίσκεται ακόμη σε φάση ανάπτυξης σε σύγκριση με άλλες πηγές, είναι μια τεχνολογία που έχει τη δυνατότητα να γίνει μια από τις κύριες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας του μέλλοντος. Οι τρέχουσες ερευνητικές προσπάθειες και η πρόοδος στην απόδοση ανοίγουν το δρόμο για ένα καθαρότερο, πιο βιώσιμο μέλλον, στο οποίο οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας διαδραματίζουν ολοένα και πιο κυρίαρχο ρόλο. Χάρη στην προβλεψιμότητά της, η παλιρροιακή ενέργεια προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και με την κατάλληλη υποδομή και τις μεγαλύτερες επενδύσεις, θα μπορούσε να μετατραπεί από υπόσχεση σε απτή πραγματικότητα.
Υπάρχει αρκετή καθαρή ενέργεια για να καλύψει περισσότερο τις ανάγκες του "ανθρώπου", αυτό που μας λείπει είναι το "μηχάνημα", το οποίο είναι ικανό να το συλλέγει και να συγκεντρώνει αποτελεσματικά και κερδοφόρα.