Getijden zijn de periodieke stijging en daling van de zeespiegel, veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan. Het is een vorm van hernieuwbare bron die de kracht van oceaangetijden benut om elektriciteit op te wekken. Maar net als andere energiebronnen heeft het ook enkele voor- en nadelen. Laten we dus in detail de voor- en nadelen van getijdenenergie leren kennen.
Wat is getijdenenergie?
Het is mogelijk om de kracht van de getijden te benutten en deze om te zetten in bruikbare energiesoorten, zoals elektriciteit, via een proces dat getijdenenergieconversie wordt genoemd. De zwaartekracht van de maan en de zon op aarde zorgt ervoor dat de deining met regelmatige tussenpozen stijgt en daalt, waardoor de getijden ontstaan. In vergelijking met andere hernieuwbare energiebronnen is de methode om elektriciteit op te wekken uit getijdengebieden en getijdenaquaducten uiterst betrouwbaar en voorspelbaar.
Om gebruik te maken van het hoogteverschil tussen hoge en lage drift, worden getijdenbereiktechnologieën ontwikkeld. Heg- of laguneturbines genereren elektriciteit naarmate de driftcataracten snelheid opbouwen, en het systeem is gemodelleerd naar traditionele getijdenbranden. Nadat de sneeuw achter de heg is gesmolten, kan het opgeslagen water via turbines worden vrijgegeven om elektriciteit te produceren.
Net zoals windturbines energie uit luchtstromen halen, halen getijdensluisbouwers energie uit bewegende watermassa's. Het potentieel van een enkele getijdenturbine voor het opwekken van elektriciteit kan echter lager zijn dan dat van windturbines met een vergelijkbare rating, aangezien water 832 keer dikker is dan lucht.
Kleurrijke ontwerpen worden gebruikt om de energie van de getijden om te zetten in elektriciteit, waardoor een hernieuwbare energiebron ontstaat die bekend staat als getijdenenergie. Wind en zon zijn minder betrouwbare voorspellers dan getijden. Ondanks het hernieuwbare karakter ervan , is de benutting van getijdenenergie traditioneel beperkt gebleven door de relatief hoge kosten en het gebrek aan locaties met voldoende grote getijdenverschillen of stroomsnelheden. Talrijke recente technologische ontwikkelingen en vooruitgang, zowel op het gebied van ontwerp als turbinetechnologie, wijzen er echter op dat het potentieel van getijdenenergie aanzienlijk groter kan zijn dan aanvankelijk werd aangenomen, waardoor de winstgevendheid en milieukosten tot een concurrerend niveau kunnen worden teruggebracht. In dit tijdperk is het belangrijk om de voor- en nadelen van getijdenenergie te kennen.
4 belangrijke voor- en nadelen van getijdenenergie
1. Hernieuwbare hulpbronnen
Omdat getijdenenergie een onuitputtelijke energiebron is, kan deze onbeperkt worden gebruikt. De hoeveelheid energie die de getijden in de toekomst kunnen produceren, neemt dus niet af als gevolg van het huidige gebruik van deze bron. De getijden zullen immers niet snel ophouden te worden gereguleerd door de zwaartekracht van de zon en de maan.
2. Geen COXNUMX-uitstoot
Getijdenenergiecentrales wekken niet alleen elektriciteit op zonder schadelijke gassen in de atmosfeer te brengen, maar ze worden ook beschouwd als hernieuwbare energiebronnen. Het vinden van energiebronnen zonder uitstoot is cruciaal, aangezien broeikasgassen een belangrijke bijdrage leveren aan de opwarming van de aarde.
3. Voorspelbaar
Getijdenstromen worden gekenmerkt door een hoge mate van voorspelbaarheid. Omdat eb en vloed met regelmatige tussenpozen voorkomen, is het eenvoudig te voorspellen wanneer er op een bepaald moment van de dag energie wordt opgewekt. Omdat de sterkte van de getijden en stromingen correct kan worden voorspeld, is het ook eenvoudig te voorspellen hoeveel stroom er door turbines wordt geproduceerd.
4. Overvloedige vermogensafgifte
Een hoge elektrische output is mogelijk met getijdencentrales. De dichtheid van water, die ongeveer 800 keer zo groot is als die van lucht, is een belangrijke factor in dit fenomeen. Met andere woorden, een getijdenturbine kan aanzienlijk meer energie genereren dan een windturbine van vergelijkbare grootte.
Bovendien zorgt de dichtheid van water ervoor dat het een turbine kan aandrijven, zelfs als het met een bescheiden snelheid beweegt. Als gevolg hiervan kunnen getijdenturbines aanzienlijke hoeveelheden elektriciteit genereren, zelfs als het water niet in de beste conditie is.
De nadelen van getijdenenergie worden hieronder ook besproken.
1. Er zijn weinig geschikte locaties
Er zijn bepaalde criteria waaraan voldaan moet worden om daar een getijdenenergiecentrale te kunnen installeren. De eerste vereiste is dat de centrales zich in de buurt van het water bevinden , waardoor de beschikbare locaties beperkt zijn tot staten die aan de kust grenzen. Een alternatieve locatie moet aan nog meer criteria voldoen.
Bijvoorbeeld, getijdencentrales moeten worden gebouwd in gebieden met een voldoende groot getijdenhoogteverschil om voldoende elektriciteit te leveren om turbines te laten draaien. Dit beperkt de potentiële locaties voor elektriciteitscentrale-installaties, waardoor de wijdverbreide adoptie van getijdenenergie een uitdaging wordt.
2. Duurder dan andere hulpbronnen
De hoge initiële investeringskosten vormen een groot nadeel van getijdenenergie. Door de hoge dichtheid van water moeten getijdenenergieturbines veel robuuster zijn dan windturbines. De kosten voor de bouw van een getijdenenergiecentrale variëren afhankelijk van de specifieke technologie die wordt gebruikt.
Momenteel worden de meeste getijdencentrales gebouwd met behulp van getijdendammen, die in feite dammen met lage muren zijn. Omdat er een complete betonnen constructie plus turbines geïnstalleerd moeten worden, zijn de kosten voor het bouwen van een getijdendam erg hoog. Een van de vele redenen voor de trage adoptie van getijdenenergie is het hoge prijskaartje dat eraan verbonden is.
3. De gevolgen voor het milieu
Het feit dat getijdenenergie kan worden aangevuld, betekent niet per se dat het een groene optie is. Het lokale ecosysteem kan ernstig worden aangetast door de ontwikkeling van getijdenenergiecentrales. Net zoals windturbines een probleem vormen voor vogels, vormen getijdenturbines een probleem voor het leven in zee . Zeedieren kunnen ernstig gewond raken of sterven als ze in de draaiende wieken van een turbine zwemmen.
Zeezoogdieren, zoals zeehonden, kunnen ernstig worden getroffen door het lage geluidsniveau dat getijdeturbines onder het wateroppervlak produceren. De effecten van getijdedammen op het ecosysteem zijn aanzienlijk ernstiger. Het is niet alleen dat ze hetzelfde effect hebben als dammen, wat dezelfde problemen veroorzaakt als turbines op zich. Vissen kunnen niet voorbij getijdedammen migreren en het landschap wordt permanent veranderd als gevolg van de overstromingen die door de dammen worden veroorzaakt.
4. Behoefte aan energie
Ondanks de betrouwbaarheid van de voorspelde productie van getijdenenergie, kan deze niet in één keer in de volledige elektriciteitsbehoefte van een gemeenschap voorzien. Hoewel we met grote nauwkeurigheid kunnen voorspellen wanneer de getijdenenergiecentrale elektriciteit zal produceren, kan het aanbod tekortschieten ten opzichte van de vraag . Als het bijvoorbeeld hoogtij is rond het middaguur, zal de getijdenenergieproductie op dat moment pieken. 's Ochtends en 's avonds wordt het meeste energie verbruikt, terwijl het midden van de dag het minste energieverbruik kent.
Met andere woorden: de getijdenenergiecentrale zal al deze elektriciteit opwekken, maar niemand zal er gebruik van maken. Als we de energie die getijdenenergie opwekt optimaal willen benutten, moeten we die combineren met een soort batterijopslagsysteem.
Zie ook: Voordelen en nadelen van waterstofenergie
Hoe werkt getijdenenergie?
Nadat we de voor- en nadelen van getijdenenergie hebben besproken, gaan we nu ook kijken hoe getijdenenergie werkt. Getijdenturbines, getijdendammen en getijdenhekken zijn de drie belangrijkste methoden om de energie die door getijden en stromingen in een waterlichaam wordt opgewekt, te benutten. Laten we dus eens in detail bekijken hoe getijdenenergie werkt.
1. Getijdenturbine
Net als windturbines zetten getijdenturbines de kinetische energie van stromend water om in elektriciteit. Een turbine, aangedreven door de waterstroom, laat een generator draaien om elektriciteit op te wekken. De hoge dichtheid van water maakt het een efficiënter medium voor elektriciteitsopwekking dan lucht, waardoor getijdenturbines qua elektriciteitsopbrengst hoger kunnen uitvallen dan windparken. Getijdenturbines zijn echter duurder om te produceren, omdat ze bestand moeten zijn tegen de hoge dichtheid van water.
Hoewel getijdenturbines vrij groot zijn, hebben ze een minimale impact op de lokale omgeving. Het is mogelijk dat ze, net als windturbines, zeedieren kunnen verwonden of doden als hun bladen ermee in botsing komen, maar dit is minder zorgwekkend gezien de relatief trage snelheid van de bladen. Bovendien kan het laagfrequente geluid dat ze produceren effect hebben op zeezoogdieren.
2. Getijdendammen
Stuwdammen bij getijdengeulen of estuaria zijn doorgaans lage dammen . Schuifdeuren worden gebruikt om aan één kant van de stuwdam een reservoir te creëren , net als bij conventionele waterkrachtcentrales. De stuwdam is verankerd aan de zeebodem en het hoogste punt ervan ligt op of iets boven het waterniveau tijdens hoogtij. Onder de stuwdam, in een tunnel, bevinden zich getijdenturbines die energie opwekken door water te kanaliseren. Getijdenstuwdammen lijken qua uiterlijk op klassieke waterkrachtcentrales.
Wanneer vloed nadert, stijgt het waterpeil en stroomt het over de turbines heen. Bij eb keert het water van richting en stroomt het opnieuw door de turbines. Een generator , die met de turbines is verbonden, wekt elektriciteit op. De meest effectieve methode om getijdenenergie op te vangen is via getijdendammen, maar deze constructies zijn ook het duurst om te bouwen.
Ze vereisen de bouw van een volledig betonnen constructie, wat behoorlijk prijzig kan zijn. Vergeleken met getijdenpoorten of turbines is de impact van stuwdammen op het milieu veel groter. Omdat ze een onderwatermuur zijn, verhinderen ze dat vissen en ander zeeleven zich vrij door het gebied bewegen, wat verstrekkende gevolgen heeft voor het milieu.
3. Getijdenhek
Getijdedammen en getijdeturbines zijn beide onderdelen van een getijdebarrière. Een getijdebarrière bestaat uit een groep verticale draaihekken die in een rij zijn opgesteld en de indruk wekken van een barrière. In tegenstelling tot een propeller, lijkt een getijdebarrière meer op een draaihek wanneer deze draait. De getijdestromen drijven de bladen van het draaihek aan, waardoor een generator gaat draaien en elektriciteit wordt opgewekt.
Verticale bladen van een getijdenhek worden door het getij voortgeduwd. Deze turbines kunnen in een rij worden geplaatst als een hek, maar in tegenstelling tot getijdendammen is een massieve betonnen fundering overbodig. Meestal worden ze geplaatst in zeestraten en andere waterwegen die landmassa's verdelen. Ze hebben een verwaarloosbaar effect op het ecosysteem omdat ze volledig onder water staan.
Lees ook: Gids voor dakbedekking met zonnepanelen
Wat zijn de toepassingen van getijdenenergie?
Leren over het gebruik van getijdenenergie is net zo belangrijk als leren over de voor- en nadelen van getijdenenergie. Getijdenenergie kan, net als elk ander type energie, in verschillende contexten worden gebruikt. In het moderne tijdperk is getijdenenergie een geschikte aanvulling om te voldoen aan de stijgende energievraag. De paar toepassingen van getijdenenergie die ik kan bedenken zijn als volgt.
1. Gebruik in graanmolens: Graanmolens maken al lange tijd gebruik van getijdenenergie om hun graan te vermalen. Deze technologie wordt al enige tijd in de grondstoffensector toegepast.
2. Gebruik voor elektriciteitsproductie: De productie van elektriciteit is een andere belangrijke toepassing van getijdenenergie. Er zijn aanwijzingen dat getijdenenergie ook aan elektriciteitsdistributiebedrijven wordt geleverd.
3. Gebruikt voor energieopslag: De energie wordt opgeslagen in dammen met behulp van getijdenenergie. Dammen zijn enorme energieopslagfaciliteiten. Het is ook mogelijk om bestaande reservoirs en getijdeduwen om te bouwen tot energieopslagfaciliteiten.
4. Gebruikt als vervanging voor olie en gas: Getijdenenergie is een haalbaar alternatief voor fossiele brandstoffen, omdat het een schone energiebron is die geen emissies produceert.
5. Gebruikt als beschutting tegen zware stormen voor de kust: De getijden worden optimaal benut tijdens de bouw van de getijdendam, die tevens de kustlijn beschermt tegen de negatieve effecten van de getijden. Laten we vervolgens eens kijken of getijdenenergie een hernieuwbare energiebron is.
Is getijdenenergie hernieuwbaar?
Omdat de energie van de getijden afkomstig is van eb en vloed van het oceaanwater, is het antwoord op de vraag of getijdenenergie hernieuwbaar is: ja , getijdenenergie is hernieuwbaar. In de 20e eeuw werden technologieën ontwikkeld om de kracht van de getijden te benutten op plaatsen met een groot getijdenverschil (de afstand die de oceaan aflegt bij eb en vloed). Getijdenenergie wordt omgezet in elektriciteit met behulp van gespecialiseerde generatoren in alle bovengenoemde processen.
Er zijn twee dagelijkse getijdencycli die worden veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan, waardoor getijdenenergie de meest consistente hernieuwbare energiebron is. De getijden leveren 24 uur per dag, elke dag van het jaar energie. Belangrijker nog, het apparaat kan functioneren zonder fossiele brandstoffen te gebruiken. Daarom is het een groene optie, omdat het geen vervuiling veroorzaakt en onbeperkt kan worden aangevuld.
Zie ook: Waarom transparante zonnepanelen de toekomst zijn?
Hoop voor getijdenenergie
Tegenwoordig kan niemand de betekenis van water ontkennen. Hoeveel energie het creëert is verbijsterend, van rivieren tot oceaangetijden. Deze hernieuwbare energievoorziening heeft het potentieel om ons te motiveren onze huidige praktijken te veranderen.
Tot 71% van de aarde bevat water, waarvan 96.5% in de oceanen. Het is dus onmiskenbaar een potentiële energiebron die we verder moeten onderzoeken. Getijdenenergie zal minder een onbenutte hulpbron worden naarmate de technologie verbetert en de noodzaak om het milieu te beschermen toeneemt. Als het om getijdenenergie gaat, moet de vraag dus zijn wanneer in plaats van of.
Het artikel was een poging om vragen te beantwoorden zoals wat is getijdenenergie, hoe werkt getijdenenergie, toepassingen van getijdenenergie, is getijdenenergie hernieuwbaar, de voordelen van getijdenenergie, nadelen van getijdenenergie. Ik hoop dat ik alle punten duidelijk heb gemaakt.
Aanbevolen: Batterijvervanging voor Garmin-horloges
