Tidvatten är den periodiska höjningen och sänkningen av havsnivåer som orsakas av månens gravitationskraft. Det är en form av förnybar resurs som utnyttjar kraften från havsvatten för att generera elektricitet. Men precis som andra energikällor har den också vissa fördelar och nackdelar. Så låt oss lära oss om fördelar och nackdelar med tidvattenenergi i detalj.
Vad är tidvattenenergi?
Det är möjligt att utnyttja tidvattnets styrka och omvandla det till användbara energislag, såsom elektricitet, genom en process som kallas tidvattenenergiomvandling. Månens och solens gravitationskraft på jorden gör att dyningen stiger och faller med jämna mellanrum, vilket skapar tidvatten. I jämförelse med andra förnybara energikällor är metoden att generera elektricitet från tidvattenområden och tidvattenakvedukter extremt pålitlig och förutsägbar.
För att utnyttja höjdskillnaden mellan hög och låg drift utvecklas teknik för tidvattenområde. Häck- eller lagunturbiner genererar elektricitet när driftstarren ökar hastigheten, och systemet är modellerat efter traditionella tidvattentrumbränder. Efter att snön smält bortom häcken kan det lagrade vattnet släppas ut via turbiner för att producera el.
I likhet med hur vindkraftverk utnyttjar energi från luftströmmar, utnyttjar tidvattenslussbyggare energi från rörliga vattenmassor. En enskild tidvattenturbins potential för kraftgenerering kan dock vara mindre än för vindkraftsturbiner med samma klassificering, eftersom vatten är 832 gånger tjockare än luft.
Färgglada mönster används för att omvandla tidvattenenergi till kraft, vilket skapar en förnybar resurs som kallas tidvattenenergi. Vind och sol är mindre tillförlitliga prediktorer än tidvatten. Trots sin förnybara natur har tidvattenenergi traditionellt varit begränsad till sin fulla potential på grund av dess relativt höga kostnad och bristen på platser med tillräckligt höga tidvattenvariationer eller flödeshastighet. Emellertid indikerar många nya tekniska utvecklingar och framsteg, både inom design och turbinteknik, att tidvattenkraftens fulla potential också kan vara viktig utöver det preliminärt antagna, vilket också skulle kunna minskas till konkurrenssituationer. I denna tid är det viktigt att känna till fördelarna och nackdelarna med tidvattenenergi.
4 stora fördelar och nackdelar med tidvattenenergi
1. Förnybar resurs
Som en icke-utarmande energikälla kan tidvattenkraft användas på obestämd tid. Därför minskar inte den mängd energi som tidvattnet kan producera i framtiden till följd av den nuvarande användningen av denna resurs. Tidvatten kommer inte att sluta regleras av solens och månens gravitationskraft inom en snar framtid.
2. Inga koldioxidutsläpp
Tidvattenkraftverk genererar inte bara elektricitet utan att släppa ut några skadliga gaser i atmosfären, utan de räknas också som förnybara energikällor. Att hitta energikällor med nollutsläpp är avgörande eftersom utsläpp av växthusgaser är en stor bidragande faktor till den globala uppvärmningen.
3. Förutsägbar
Höga nivåer av förutsägbarhet kännetecknar tidvattenströmmar. Eftersom hög- och lågvatten förekommer med jämna mellanrum är det enkelt att förutsäga när energi kommer att genereras vid en given tidpunkt på dygnet. Eftersom styrkan på tidvatten och strömmar kan förutsägas korrekt är det också enkelt att förutsäga hur mycket kraft som kommer att produceras av turbiner.
4. Riklig effekt
Hög eleffekt är möjlig med tidvattenkraftverk. Vattnets densitet, som är cirka 800 gånger luftens, är en viktig faktor i detta fenomen. En tidvattenturbin kan med andra ord generera betydligt mer kraft än ett vindkraftverk av motsvarande storlek.
Dessutom gör vattnets densitet det möjligt att driva en turbin även vid färd med blygsamma hastigheter. Som ett resultat kan tidvattenturbiner generera betydande mängder elektricitet även när vattnet inte är i bästa skick.
Nackdelarna med tidvattenenergi diskuteras också nedan.
1. Det finns få lämpliga platser
Det finns vissa kriterier som måste uppfyllas för att ett tidvattenkraftverk ska kunna installeras där. Det första kravet är att kraftverken ska vara belägna nära vattnet , vilket begränsar de tillgängliga platserna till stater som gränsar till kusten. En alternativ plats måste uppfylla ytterligare några kriterier.
Till exempel måste tidvattenkraftverk byggas i områden med tillräckligt stor tidvattenhöjdsskillnad för att ge tillräckligt med el för att driva turbiner. Detta begränsar de potentiella platserna för kraftverksinstallationer, vilket gör den utbredda användningen av tidvattenkraft utmanande.
2. Dyrt än andra resurser
Den höga initiala investeringskostnaden är en stor nackdel med tidvattenkraft. På grund av vattendensiteten måste tidvattenkraftturbiner vara mycket robustare än vindkraftverk. Prislappen för att bygga ett tidvattenkraftverk varierar beroende på vilken specifik teknik som används.
För närvarande är de flesta tidvattenkraftverk byggda med hjälp av tidvattenspärrar, som i själva verket är lågmurade dammar. Eftersom en komplett betongkonstruktion plus turbiner måste installeras är kostnaden för att bygga en tidvattensvall mycket hög. Bland de många anledningarna till den långsamma användningen av tidvattenkraft är den höga prislappen förknippad med den.
3. Konsekvenserna för miljön
Att tidvattenenergi kan återställas gör det inte nödvändigtvis till ett grönt alternativ. Det lokala ekosystemet kan förändras allvarligt av utvecklingen av tidvattenkraftverk. I samma utsträckning som vindkraftverk har problem med fåglar, har tidvattenkraftverk problem med marint liv . Marint liv kan skadas allvarligt eller dödas om det simmar in i en snurrande turbins blad.
Marina däggdjur, såsom sälar, kan påverkas hårt av det låga buller som tidvattenturbiner producerar under vattenytan. Effekterna av tidvattendammar på ekosystemet är betydligt allvarligare. Det är inte bara det att de har samma effekt som dammar, vilket orsakar samma svårigheter som turbiner i sig själva. Fiskar kan inte vandra förbi tidvattendammar, och terrängen förändras permanent till följd av översvämningarna som uppstår från dammarna.
4. Behov av energi
Trots tillförlitligheten i tidvattenkraftens förutspådda produktion kan den inte täcka hela ett samhälles elbehov på en gång. Även om vi med stor noggrannhet kan förutsäga när tidvattenkraftverket kommer att producera el, kan eltillförseln bli mindre än efterfrågan . Om högvatten inträffar vid middagstid, till exempel, kommer tidvattenenergiproduktionen att nå sin topp vid den tiden på dagen. Morgnar och kvällar har mest energianvändning, medan mitt på dagen har minst.
Med andra ord kommer tidvattenkraftverket att generera all denna elektricitet, men ingen kommer att använda den. Om vi vill få ut det mesta av den energi som tidvattenkraft genererar måste vi kombinera den med någon form av batterilagringssystem.
Se även: Fördelar och nackdelar med vätgasenergi
Hur fungerar tidvattenenergi?
Efter att ha lärt oss om fördelarna och nackdelarna med tidvattenenergi, låt oss också lära oss hur tidvattenenergi fungerar. Tidvattenturbiner, tidvattendammar och tidvattenstängsel är de tre primära metoderna med vilka energin som genereras av tidvatten och strömmar i ett vattendrag kan utnyttjas. Så, låt oss se i detalj hur tidvattenenergi fungerar.
1. Tidvattenturbin
I likhet med vindkraftverk omvandlar tidvattenturbiner den kinetiska energin från rörligt vatten till elektricitet. En turbin, som drivs av vattenflödet, snurrar en generator för att producera elektricitet. Vattnets densitet gör det till ett mer effektivt medium för att generera elektricitet än luft, vilket innebär att tidvattenturbiner kan överträffa vindkraftparker när det gäller elproduktion. Tidvattenturbiner är dock dyrare att producera eftersom de måste byggas för att motstå vattenets höga densitet.
Även om tidvattenturbiner är något enorma, har de en minimal påverkan på den lokala miljön. Det är möjligt att de, precis som vindkraftverk, kan skada eller döda marint liv om deras blad kolliderar med dem, men detta är mindre bekymmersamt med tanke på bladens relativt tröga hastigheter. Dessutom kan det lågfrekventa buller som de producerar ha en effekt på marina däggdjur.
2. Tidvattensbarrages
Dämpningar vid tidvatteninlopp eller flodmynningar är vanligtvis lågväggiga dammar . Slussportar används för att skapa en reservoar på ena sidan av dämpningen, precis som i konventionella vattenkraftsdammar. Dämpningen är fäst vid havets botten, och dess högsta punkt är vid eller strax över vattennivån under högvatten. Nedanför dämpningen, i en tunnel, finns tidvattenturbiner som genererar kraft genom att kanalisera vatten. Tidvattendämpningar liknar klassiska vattenkraftsdammar till utseendet.
När högvatten närmar sig stiger vattennivån och rusar över turbinerna. Vattnet ändrar sedan riktning och passerar genom turbinerna igen när tidvattnet går ut. En generator , som är kopplad till turbinerna, genererar elektricitet. Den mest effektiva metoden att samla tidvattenenergi är via tidvattendammar, men dessa strukturer är också de dyraste att bygga.
De kräver konstruktionen av en hel betongkonstruktion, vilket kan vara ganska dyrt. Jämfört med tidvattenportar eller turbiner är miljöpåverkan från spärrar mycket större. Eftersom de är en undervattensvägg hindrar de fisk och annat marint liv från att fritt röra sig över området, vilket får långtgående konsekvenser för miljön.
3. Tidvattenstaket
Tidvattendammar och tidvattenturbiner är båda komponenter i ett tidvattenstängsel. Ett tidvattenstängsel är en grupp vertikala vändkors som är placerade i en linje , vilket ger intrycket av en barriär. Till skillnad från en propeller är en tidvattenbarriär mer som en vändkors medan den snurrar. När tidvattenströmmarna driver vändkorsets blad, snurrar de en generator och producerar elektricitet.
Vertikala blad av ett tidvattensstängsel skjuts fram av tidvattnet. Dessa turbiner kan placeras på rad som ett staket, men till skillnad från tidvattensvall är ett massivt betongfundament onödigt. Typiskt placeras de i sund och andra vattendrag som delar upp landmassor. De har en försumbar effekt på ekosystemet eftersom de är helt under vattnet.
Läs också: Guide till takläggning av solbältros
Vad är användningen av tidvattenenergi?
Att lära sig om användningen av tidvattenenergi är lika viktigt som att lära sig om fördelarna och nackdelarna med tidvattenenergi. Tidvattenenergi kan, precis som alla andra typer av energi, användas i en mängd olika sammanhang. I modern tid är tidvattenenergi ett lämpligt komplement för att möta de ökande energibehoven. De få användningarna av tidvattenenergi jag kan tänka mig är följande.
1. Används i spannmålskvarnar: Spannmålskvarnar har länge använt tidvattenenergi för att krossa sina spannmålsleveranser. Denna programvara har använts inom råvarusektorn under en tid.
2. Används för elproduktion: Elproduktion är en annan viktig tillämpning av tidvattenenergi. Det finns vissa bevis för att tidvattenenergi också överförs till DISCOMS.
3. Används för att lagra energi: Energin lagras i dammar med hjälp av tidvattenenergi. Dammar är enorma energilagringsanläggningar. Det är också möjligt att omvandla befintliga reservoarer och tidvattendammar till energilagringsanläggningar.
4. Används som ersättning för olja och gas: Tidvattenenergi är ett gångbart alternativ till fossila bränslen eftersom det är en ren energikälla som resulterar i nollutsläpp.
5. Används som skydd mot kraftiga stormar för kusten: Tidvattnet utnyttjas på bästa möjliga sätt under byggandet av tidvattendammaren, som också skyddar kustlinjerna från tidvattnets negativa effekter. Låt oss sedan se om tidvattenenergi är förnybar.
Läs också: Hur Durban satte den globala standarden för att tillhandahålla vatten och sanitet för fattiga
Är tidvattenenergi förnybar?
Eftersom tidvattnets energi kommer från ebb och flod i havets vatten, är svaret på frågan om tidvattenenergi är förnybar att ja , tidvattenenergi är förnybar. Under 20-talet utvecklades tekniker som utnyttjar tidvattnets kraft på platser med ett stort tidvattenskillnad (den sträcka som havet täcker vid högvatten och lågvatten). Tidvattenenergi omvandlas till elektricitet med hjälp av specialiserade generatorer i alla ovannämnda processer.
Det finns två dagliga tidvattencykler som orsakas av månens gravitationskraft, vilket gör tidvattenenergi till den mest konsekventa förnybara energikällan. Tidvattnet ger energi dygnet runt, alla dagar på året. Ännu viktigare är att enheten kan fungera utan att tillgripa fossila bränslen. Det är därför det är ett grönt alternativ eftersom det inte ger några föroreningar och kan fyllas på på obestämd tid.
Se även: Varför transparenta solpaneler är framtiden?
Hoppas på Tidal Power
I denna tid kan ingen förneka vattnets betydelse. Hur mycket kraft den skapar är häpnadsväckande, från floder till havsvatten. Denna förnybara energiförsörjning har potential att motivera oss att ändra våra nuvarande metoder.
Upp till 71 % av jorden innehåller vatten, med 96.5 procent av det som finns i haven. Som sådan är det onekligen en potentiell energikälla som vi borde undersöka mer. Tidvattenenergi kommer att bli mindre av en outnyttjad resurs i takt med att tekniken förbättras och behovet av att bevara miljön ökar. När det gäller tidvattenenergi måste frågan vara när snarare än om.
Artikeln var ett försök att svara på frågor som vad är tidvattenenergi, hur fungerar tidvattenenergi, användning av tidvattenenergi, är tidvattenenergi förnybar, fördelarna med tidvattenenergi, nackdelar med tidvattenenergi. Jag hoppas att jag har klargjort alla punkter.
Rekommenderas: Byte av batteri för Garmin-klockan
