Kontakt mail:  izvorekoloskesvesti@gmail.com                              Kontakt tel.: 064 476 10 16

   
Centar za razvoj ekološke svesti - "IZVOR"

Energija plime i oseke

Plima i oseka su posledica delovanja Sunca i Meseca na vodu u okeanima.
Amplituda plime i oseke zavisi od međusobnog položaja Sunca, Meseca i Zemlje.
Amplituda i frekvencija različite su na pojedinim obalama.
Npr. amplitude plime i oseke na Sredozemnom moru su 10cm, a na Atlanskom, Tihom i Indijskom okeanu prosečno 6-8m. Na pojedinim mestima obale u zapadnoj Francuskoj i u jugozapadnom delu Velike Britanije amplituda dostiže i više od 12m.
Na zapadnoevropskoj atlanskoj obali vremenski razmak između dve plime iznosi 12 sati i 25 minuta, a na obalama Indokine nastaje samo jedna plima u 24 časa.

Za energetsko iskorišćavanje plime i oseke potrebno je odabrati pogodno mesto na obali, na kojoj je velika amplituda plime uz mogućnost izolacije dela morske površine (izgradnjom pregrade) radi stvaranja akumulacionog bazena. Najjednostavniji način korišćenja postiže se ugradnjom turbina koje rade samo u jednom smeru strujanja vode.

Da bi se produžilo vreme pogona, može se postaviti turbina koja radi u oba smera strujanja vode: iz bazena i u bazen. Postoji varijanta da turbina radi i kao pumpa, bilo za prebacivanje vode iz bazena u more, bilo iz mora u bazen. Na ovaj način bolje se iskorišćava potencijalna energija plime i oseke.

Međutim, kakav god da se odabere način iskorišćavanja energije plime i oseke, ne može se postići pogon bez prekida niti konstantna snaga. To pokazuje da je proizvodnja el.energije na toj osnovi nemoguća izolovano, bez saradnje s drugim postrojenjima za proizvodnju el.energije. Takve se elektrane moraju uključiti u elektroenergetski sistem u kojem ostale elektrane imaju ukupnu snagu nekoliko desetina puta veću od snage tih elektrana. Da postrojenje bude ekonomski opravdano treba ispuniti dva zahteva: dužina brane ne sme biti predugačka, a dubina mora na mestu brane ne sme biti previše duboka.

Ukupna energija plime i oseke procenjuje se na 26000TWh odnosno 2230Mtoe u godini. Trećina se gubi u plitkim morima. Srednja amplituda plime na okeanskim širinama manja je od 1m, a energetsko iskorišćavanje plime i oseke ekonomski je opravdano ako je amplituda veća od 2m. Zbog toga se računa da je od ukupne energije plime i oseke iskoristivo samo 2%, a to je 520TWh godišnje, što je oko 3% današnje godišnje proizvodnje el. energije (oko 15000TWh). Stvarna el.energija je još manja, jer se uz najpovoljnije dimenzionisanje može iskoristiti samo 25% teorijske proizvodnje.

U Francuskoj je izgrađena jedna takva elektrana. To je La Rance stavljena u pogon 1966. godine. Ima 24 turbine koje mogu raditi i kao pumpe za oba smera strujanja vode. Ukupna snaga turbina je 240MW. Godišnja proizvodnja iznosi 608GWh (20% od teorijske proizvodnje), a 64 GWh je potrebno za pumpanje (ta se energija uzima iz sistema). Iskoristiva zapremina bazena iznosi 184 miliona m3, površina mu je 22km2, a dužina oko 20km. Dužina pregrade je oko 720m.

U Rusiji nedaleko od Murmanska izgrađena je eksperimentalna elektrana (u pogonu od 1968. godine) snage 800kW.

Veliki investicioni troškovi govore protiv izgradnje ovakvih elektrana, a osim toga na povoljnim lokacijama ukupna moguća proizvodnja el.energije predstavlja samo marginalnu količinu potrebne energije.

 

Unutrašnja energija mora

Dovede li se topla voda sa morske površine u prostor dovoljno niskog pritiska, ona će se pretvoriti u paru, pa se tom parom mogu pokrenuti parne turbine, ako je kondezator hlađen vodom iz većih dubina, koja ima nižu temperaturu. U turbini se iskorišćava ta razlika između temperature na površini i u dubini mora, odnosno između pritisaka koji odgovaraju tim temperaturama.

Prvo i jedino takvo postrojenje od 22kW izgrađeno je 1919. godine na Kubi.
Ono je pokazalo tehničku mogućnost iskorišćavanja tog energetskog izvora, ali nije našlo praktičnu teoretsku primenu zbog velikih investicionih troškova. Investicije po jedinici snage za takvu elektranu veće su nego za HE, a ona se može graditi samo na obalama u tropskom pojasu, tamo gde je temperatura mora dovoljno visoka.

Procenjeno je da bi se u ovakvim postrojenjima moglo proizvesti 600000 TWh el.energije, a to je oko 40 puta više od današnje svetske proizvodnje el.energije.
Budući da se ta energija može iskorišćavati samo u malom broju područja (potrebna je dovoljna dubina blizu obale) i da je potrošnja el.energije u tropskim i suptropskim područjima mala, ne možemo očekivati veću upotrebu ovakvog izvora energije.

 

Energija morskih talasa

Talasi nastaju delovanjem vetra, a vetar delovanjem Sunca. Osnovne karakteristike talasa su visina i dužina. Vremenski razmak između dve amplitude srazmeran je drugom korenu dužine talasa. Energija talasa srazmerna je kvadratu visine talasa i obrnuto srazmerne vremenskom razmaku između dve amplitude. Energija naglo opada su dubinom, pa na dubini od 20m iznosi samo 20% od energije neposredno ispod površine, a na dubini od 50m samo oko 2% od energije neposredno ispod površine.

Snagu talasa definišemo po jedinici površine upravnu na smer kretanja talasa.
Ona može iznositi i 10kW/m2, ali i oko nule. Npr. za područje severnog Atlantika, na otvorenom moru između Škotske i Islanda u 50% vremena snaga valova je 3.9kW/m2 ili veća. Snagu talasa možemo odrediti po metru dužine na morskoj površini.
Tako definisana snaga talasa menja se sa brzinom vetra i zavisi od godišnjeg doba i vremenskih prilika. Na spomenutom delu Atlantika u 50% vremena leti je snaga 10kW/m ili veća, a zimi 95kW/m ili veća.

Dužina obala uz okeane svih pet kontinenata (bez polova) iznosi oko 100 miliona metara, pa ako se računa s prosečnom srednjom snagom od 10kW/m, dobija se prosečna godišnja snaga od 1TW, odnosno godišnja energija od oko 9000TWh, što je oko 60% današnje proizvodnje el.energije.

Svakako, da će zbog lakšeg dovođenja energije potrošačima na kopno, biti jednostavnije iskorišćavati energiju neposredno uz obalu, iako je energija talasa na otvorenom moru mnogo veća.

Iskorišćavanje energije talasa će biti ograničeno zbog geografskih faktora i ekonomskih ograničenja, u prvom redu izazvanih problemom prenosa tako proizvedene el.energije.