Vuorovesi on kuun painovoiman aiheuttamaa merenpinnan säännöllistä nousua ja laskua. Se on uusiutuvan luonnonvaran muoto, joka valjastaa valtamerten vuoroveden voiman sähkön tuottamiseen. Mutta kuten muillakin energialähteillä, sillä on myös joitain etuja ja haittoja. Joten oppikaamme vuorovesienergian eduista ja haitoista yksityiskohtaisesti.
Mitä on vuorovesienergia?
Vuorovesien voimakkuutta on mahdollista valjastaa ja muuntaa käyttökelpoisiksi energiatyypeiksi, kuten sähköksi, vuorovesienergian muuntamiseksi kutsutun prosessin kautta. Kuun ja Auringon vetovoima Maan päällä saa turvotuksen nousemaan ja laskemaan säännöllisin väliajoin ja luo vuoroveden. Muihin uusiutuviin energialähteisiin verrattuna menetelmä sähkön tuottamiseksi vuorovesialueista ja vuorovesiakvedukteista on erittäin luotettava ja ennustettava.
Korkean ja matalan ajelehtiman välisen korkeuseron hyödyntämiseksi kehitetään vuorovesialuetekniikoita. Pensas- tai laguuniturbiinit tuottavat sähköä kaihien noustessa vauhtia, ja järjestelmä on mallinnettu perinteisten vuorovesirumpupalojen mukaan. Kun lumi sulaa pensasaidan takaa, varastoitu vesi voidaan vapauttaa turbiinien kautta sähkön tuottamiseksi.
Samalla tavalla kuin tuuliturbiinit valjastavat energiaa ilmavirroista, vuorovesisulun rakentajat valjastavat liikkuvien vesistöjen energiaa. Yhden vuorovesiturbiinin potentiaali sähköntuotantoon voi kuitenkin olla pienempi kuin vastaavasti mitoitettujen tuulivoimaturbiinien, koska vesi on 832 kertaa ilmaa paksumpaa.
Värikkäitä kuvioita käytetään vuorovesienergian muuttamiseksi voimaksi, jolloin luodaan uusiutuva luonnonvara, joka tunnetaan nimellä vuorovesienergia. Tuuli ja aurinko ovat vähemmän luotettavia ennustajia kuin vuorovedet. Siitä huolimatta uusiutuva luonto, vuorovesienergiaa on perinteisesti rajoitettu sen koko tyhjiössä sen suhteellisen korkeiden kustannusten ja riittävän korkeiden vuorovesialueiden tai virtauksen nopeuden omaavien verkkopaikkojen niukkuuden vuoksi. Lukuisat viimeaikaiset teknologiset kehityssuunnat ja edistysaskeleet sekä suunnittelussa että turbiinitekniikassa viittaavat kuitenkin siihen, että vuorovesivoiman koko tyhjyys voi olla myös alustavasti oletettua tärkeämpää, mikä myös kannattavia ja ympäristökustannuksia voitaisiin pudottaa kilpailutilanteisiin. Tällä aikakaudella on tärkeää tietää vuorovesienergian edut ja haitat.
4 Vuorovesienergian suuria etuja ja haittoja
1. Uusiutuva luonnonvara
Hyödyntämättömänä energialähteenä vuorovesivoimaa voidaan käyttää loputtomiin. Siksi energian määrä vuorovesi Tuotantokyky tulevaisuudessa ei vähene tämän resurssin nykyisen käytön seurauksena. Vuorovesi ei lakkaa olemaan auringon ja kuun painovoiman säätelemässä lähiaikoina.
2. Ei hiilidioksidipäästöjä
Vuorovesivoimalaitokset eivät vain tuota sähkö ilman haitallisia kaasuja ilmakehään, mutta ne ovat myös uusiutuvia energialähteitä. Nollapäästöisten energialähteiden löytäminen on ratkaisevan tärkeää, sillä kasvihuonekaasupäästöt vaikuttavat merkittävästi ilmaston lämpenemiseen.
3. Ennustettava
Vuorovesivirroille on ominaista korkea ennustettavuus. Koska nousu- ja laskuvedet esiintyvät säännöllisin väliajoin, on yksinkertaista ennustaa, milloin energiaa syntyy mihin tahansa vuorokauden aikaan. Koska vuoroveden ja virtausten voimakkuus voidaan ennustaa oikein, on myös helppo ennustaa, kuinka paljon tehoa turbiinit tuottavat.
4. Runsas teho
Suuri sähköteho on mahdollista vuorovesivoimaloilla. Veden tiheys, joka on noin 800 kertaa ilman tiheys, on merkittävä tekijä tässä ilmiössä. Toisin sanoen vuorovesiturbiini voi tuottaa huomattavasti enemmän tehoa kuin vastaavan kokoinen tuuliturbiini.
Lisäksi veden tiheys mahdollistaa sen, että se voi käyttää turbiinia, vaikka se kulkee vaatimattomilla nopeuksilla. Tämän seurauksena vuorovesiturbiinit voivat tuottaa merkittäviä määriä sähköä, vaikka vesi ei olisi parhaassa kunnossa.
haitat vuorovesienergiasta käsitellään myös alla.
1. Sopivia paikkoja on vähän
On olemassa tietyt kriteerit, jotka on täytettävä, jotta sinne voidaan asentaa vuorovesivoimala. Ensimmäinen vaatimus on, että asemat sijaitsevat lähellä vettä, joten käytettävissä olevat sijainnit rajoitetaan rannikkovaltioihin. Vaihtoehtoisen sijainnin on täytettävä joitain muita kriteerejä.
Esimerkiksi vuorovesivoimalaitokset on rakennettava alueille, joilla on riittävän suuri vuorovesikorkeusero, jotta ne tarjoavat riittävästi sähköä turbiinien pyörittämiseen. Tämä rajoittaa voimalaitosten mahdollisia asennuspaikkoja, mikä tekee vuorovesivoiman laajamittaisesta käyttöönotosta haastavaa.
2. Kalliimpia kuin muut resurssit
Alkuinvestoinnin korkeat kustannukset ovat vuorovesivoiman suuri haitta. Veden suuren tiheyden vuoksi vuorovesienergiaturbiinien on oltava paljon kestävämpiä kuin tuuliturbiinit. Vuorovesivoimalaitoksen rakentamisen hintalappu vaihtuu käytetyn teknologian perusteella.
Tällä hetkellä useimmat vuorovesivoimalaitokset rakennetaan vuorovesipadoilla, jotka ovat käytännössä matalaseinäisiä patoja. Koska kokonainen betonirakenne ja turbiinit on asennettava, vuorovesipadon rakentamiskustannukset ovat erittäin korkeat. Yksi monista syistä vuorovesivoiman hitaalle käyttöönotolle on siihen liittyvä korkea hintalappu.
3. Seuraukset ympäristölle
Se, että vuorovesienergiaa voidaan täydentää, ei välttämättä tee siitä vihreää vaihtoehtoa. Vuorovesienergiaa tuottavien kasvien kehittyminen voi muuttaa paikallista ekosysteemiä vakavasti. Samassa määrin kuin tuulivoimaloissa on a lintujen ongelma, vuorovesiturbiineilla on ongelma meren elämän kanssa. Meren eläimet voivat loukkaantua vakavasti tai kuolla, jos he uisivat pyörivän turbiinin siipiin.
Merinisäkkäät, kuten hylkeet, voivat olla vaikutti pahasti vuorovesiturbiinien tuottaman matalan melun vuoksi veden pinnan alla. Vuorovesipatujen vaikutukset ekosysteemiin ovat huomattavasti vakavammat. Kyse ei ole vain siitä, että niillä on sama vaikutus kuin padoilla, mikä aiheuttaa samoja vaikeuksia kuin turbiinit itsessään. Kalat eivät pysty vaeltamaan vuorovesipatujen ohi, ja maasto muuttuu pysyvästi padoista johtuvien tulvien seurauksena.
4. Energian tarve
Huolimatta vuorovesivoiman ennustetun tehon luotettavuudesta, se ei voi täyttää kaikkia yhteisön sähkötarpeita kerralla. Vaikka voimme ennustaa suurella tarkkuudella, milloin vuorovesivoimalaitos tuottaa sähköä, sähkön tarjonta voi jäädä kysyntää pienemmäksi. Jos nousuvesi tapahtuu esimerkiksi keskipäivällä, vuorovesienergian tuotanto on huippunsa tuohon aikaan vuorokaudesta. Aamuisin ja iltaisin energiaa kuluu eniten, kun taas keskellä päivää vähiten.
Toisin sanoen vuorovesivoimalaitos tuottaa kaiken tämän sähkön, mutta kukaan ei käytä sitä. Jos haluamme saada kaiken irti vuorovesivoiman tuottamasta energiasta, teemme sen täytyy yhdistää se jonkinlaiseen akun säilytysjärjestelmään.
Katso myös: Vetyenergian edut ja haitat
Miten vuorovesienergia toimii?
Kun olet oppinut vuorovesienergian eduista ja haitoista, opimme myös kuinka vuorovesienergia toimii. Vuorovesiturbiinit, vuorovesipadot ja vuorovesiaidat ovat kolme ensisijaista menetelmää, joilla vuorovesien ja virtausten tuottamaa energiaa voidaan hyödyntää vesistössä. Joten katsotaanpa yksityiskohtaisesti, kuinka vuorovesienergia toimii työ.
1. Vuorovesiturbiini
Samanlainen kuin tuuliturbiinit, vuorovesiturbiinit muuntaa Ishayoiden opettaman kineettinen energia veden siirtämisestä sähköksi. Turbiini, joka saa virtansa veden virtauksesta, pyörittää generaattoria tuottaakseen sähköä. Veden tiheys tekee siitä tehokkaamman välineen sähköntuotantoon kuin ilma, joten vuorovesiturbiinit voivat ylittää tuulipuistot sähköntuotannossa. Vuorovesiturbiinit ovat kuitenkin kalliimpia valmistaa, koska ne on rakennettava kestämään suurta veden tiheyttä.
Vaikka vuorovesiturbiinit ovat jonkin verran valtavia, niillä on vähäinen vaikutus paikalliseen ympäristöön. On mahdollista, että tuuliturbiinien tapaan ne voivat vahingoittaa tai tappaa meren eliöitä, jos niiden siivet törmäävät niihin, mutta tämä on vähemmän huolestuttavaa, kun otetaan huomioon siipien suhteellisen hidas nopeus. Lisäksi niiden tuottama matalataajuinen melu voi vaikuttaa merinisäkkäisiin.
2. Vuorovesipadot
Vuorovesien sisääntuloissa tai suistoissa on tyypillisesti padot matalaseinäiset padot. Sulkuportteja käytetään hyväksi luoda säiliö padon toisella puolella, aivan kuten perinteisissä vesivoimaloissa. Pado on kiinnitetty valtameren pohjaan ja sen korkein kohta on vedenpinnan tasolla tai hieman sen yläpuolella nousuveden aikana. Padon alapuolella tunnelissa on vuorovesiturbiinit, jotka tuottavat sähköä kanavoimalla vettä. Vuorovesipadot muistuttavat ulkonäöltään klassisia vesivoimapatoja.
Nousuveden lähestyessä veden pinta nousee ja ryntää turbiinien yli. Vesi muuttaa sitten suuntaa ja kulkee jälleen turbiinien läpi, kun vuorovesi sammuu. A generaattori, joka on liitetty turbiineihin, tuottaa sähköä. Tehokkain tapa kerätä vuorovesienergiaa on vuorovesipadot, mutta nämä rakenteet ovat myös kalleimpia rakentaa.
Ne edellyttävät täydellisen betonirakenteen rakentamista, mikä voi olla melko kallista. Vuorovesiportteihin tai turbiineihin verrattuna padojen ympäristövaikutukset ovat paljon suuremmat. Vedenalaisena seinänä ne estävät kalojen ja muiden meren elävien liikkumisen vapaasti alueella, millä on kauaskantoisia seurauksia ympäristölle.
3. Vuorovesi-aita
Vuorovesipadot ja vuorovesiturbiinit ovat molemmat vuorovesi-aidan osia. Vuorovesi-aita on a ryhmä pystysuuntaisia kääntöportteja asetettuna linjaan, joka antaa vaikutelman esteestä. Toisin kuin potkuri, vuorovesieste on enemmän kuin kääntöportti sen pyöriessä. Kun vuorovesivirrat ajavat kääntöportin siipiä, ne pyöritä generaattoria ja tuottaa sähköä.
Vuorovesi työntää vuorovesiaidan pystysuorat siivet. Nämä turbiinit voidaan sijoittaa riviin aidan tavoin, mutta toisin kuin vuorovesipadot, massiivinen betoniperustus on tarpeeton. Tyypillisesti ne sijoitetaan salmiin ja muihin vesistöihin, jotka jakavat maamassoja. Niillä on mitätön vaikutus ekosysteemiin, koska ne ovat täysin veden alla.
Lue myös: Aurinkopaanujen kattoopas
Mitkä ovat vuorovesienergian käyttötarkoitukset?
Vuorovesienergian käyttötavoista oppiminen on yhtä tärkeää kuin vuorovesienergian eduista ja haitoista oppiminen. Vuorovesienergiaa, kuten mitä tahansa muuta energiaa, voidaan käyttää monissa yhteyksissä. Nykyaikana vuorovesienergia on sopiva lisä vastaamaan nouseviin energiatarpeisiin. Muutama vuorovesienergian käyttö, jota voin ajatella, ovat seuraavat.
1. Käytetään viljamyllyissä: Viljamyllyt ovat jo pitkään käyttäneet vuorovesienergiaa murskatakseen viljalähetykset. Tätä ohjelmistoa on käytetty raaka-ainealalla jo jonkin aikaa.
2. Käytetään sähkön tuotantoon: Sähkön tuotanto on toinen merkittävä vuorovesienergian sovellus. On olemassa todisteita siitä, että vuorovesienergia välittyy myös DISCOMSille.
3. Käytetään sähkön varastointiin: Energia varastoidaan patojen avulla vuorovesienergian avulla. Padot ovat valtavia energian varastointitiloja. On myös mahdollista muuttaa olemassa olevat altaat ja vuorovesipadot energiavarastoksiksi.
4. Käytetään öljyn ja kaasun korvikkeena: Vuorovesienergia on varteenotettava vaihtoehto fossiilisille polttoaineille, koska se on puhdas energialähde, joka ei aiheuta päästöjä.
5. Käytetään suojana ankarilta myrskyiltä rannikolla: Vuorovedet hyödynnetään parhaalla mahdollisella tavalla vuorovesipadon rakentamisen aikana, mikä myös suojaa rannikkoa vuoroveden negatiivisilta vaikutuksilta. Tämän jälkeen katsotaan onko vuorovesienergia uusiutuvaa.
Lue myös: Kuinka Durban asetti globaalin standardin veden ja sanitaatiopalvelujen tarjoamiselle köyhille
Onko vuorovesienergia uusiutuvaa?
Koska vuoroveden energia tulee valtameren veden laskusta ja virtauksesta. Joten vastaus kysymykseen on uusiutuva vuorovesienergia on se Joo, vuorovesienergia on uusiutuvaa. 20-luvulla kehitettiin teknologioita, jotka hyödyntävät vuoroveden voimaa paikoissa, joilla on suuri vuorovesialue (meren etäisyys nousuveden ja laskuveden aikaan). Vuorovesienergia muunnetaan sähköksi erikoistuneiden generaattoreiden avulla kaikissa edellä mainituissa prosesseissa.
Kuun painovoiman aiheuttama päivittäinen vuorovesisykli on kaksi, mikä tekee vuorovesienergiasta johdonmukaisimman uusiutuvan energianlähteen. Vuorovedet tarjoavat energiaa kellon ympäri, vuoden jokaisena päivänä. Vielä tärkeämpää on, että laite voi toimia ilman fossiilisia polttoaineita. Siksi se on vihreä vaihtoehto, koska se ei aiheuta saasteita ja sitä voidaan täydentää loputtomiin.
Katso myös: Miksi läpinäkyvät aurinkopaneelit ovat tulevaisuutta?
Toivo vuorovesivoimaa
Nykyään kukaan ei voi kiistää veden merkitystä. Se, kuinka paljon voimaa se luo, on käsittämätöntä, joista valtameren vuorovesien. Tällä uusiutuvalla energialla on mahdollisuus motivoida meitä muuttamaan nykyisiä käytäntöjämme.
Jopa 71 % maapallosta sisältää vettä, ja 96.5 % siitä löytyy valtameristä. Sellaisenaan se on kiistatta potentiaalinen energialähde, jota meidän pitäisi tutkia enemmän. Vuorovesienergiasta tulee vähemmän hyödyntämätön resurssi, kun tekniikka kehittyy ja ympäristönsuojelun tarve kasvaa. Mitä tulee vuorovesienergiaan, kysymyksen on oltava pikemminkin milloin kuin jos.
Artikkelissa yritettiin vastata kysymyksiin, kuten mitä on vuorovesienergia, miten vuorovesienergia toimii, vuorovesienergian käyttötarkoitukset, onko vuorovesienergia uusiutuvaa, vuorovesienergian edut, vuorovesienergian haitat. Toivon, että tein kaikki asiat selväksi.
Suositus: Garmin kellon pariston vaihto
