Mareen energia elektrizitate-iturri

Mareen energiaz baliatzea ez da gauza berria. Erdi Aroan hasita, kostaldetako nekazariek itsasgoran ibaietako ura metatu egiten zuten eta marea jaistean metatutako ura askatuta ur-errotak ibilarazten zituzten. Horrelako adibide ugari dugu geure kostaldean bertan. XX. mendearen bigarren erdian injineruek mareetatik energia elektrikoa eskala industrialean lortzeko bidea aztertzeari ekin diote baina, mareatik energia elektrikoa lortzea teknologikoki oso zaila ez izan arren, ekonomikoki errentagarria ez zela ikusi da. Zenbait proiektu egin ziren, baina ez ziren oso errentagarriak arazo larriak sortzen zirelako makina eta instalazioetan, hauek itsas ingurune gogorra ezin baitzuten ondo jasan. Baina 1990eko hamarkadan garbi ikusi da teknologiaren aurrerakadari esker itsasoetatik energia merkea lortzea ez dela ametsa, benetako aukera baizik. Eta munduko hainbat estatutan proiektuak aztertzeari ekin diote.

Estuarioetako marea-zentralak

Duela gutxi arte marea-energia erabiltzeko lekurik egokienak estuarioak zirela pentsatu da, horietan ur-bolumen handia iragaiten baita toki estu batean barrena eta, ondorioz, abiadura handiko ur lasterrak sortzen dira. Estuarioaren sarreran presa bat eraiki eta itsasgora hasten denean sarbidea itxi egiten da. Ondorioz, presaren itsasoko aldean uraren maila igo egiten da beste aldekoarekiko. Itsasgoraren azken bi orduetan atakak ireki eta itsasoko ura esturariorantz abiatzen da turbinetan barrena, energia elektrikoa sortuz.

1. irudia. Estuarioko marea zentralaren eskema.

Itsasgora goren unean dagoenean atakak itxi egiten dira berriro eta ura estuarioan metatuta uzten da itsasoan marea behera doan bitartean. Itsasbeheraren amaieran atakak ireki eta ura estuariotik itsasorantz isuriko da turbinak kontrako noranzkoan higiararaziz eta, oraingoan ere, energia elektrikoa sortuz. Munduan horrelako bi marea-zentral daude funtzionamenduan: 16 megawatteko bat Kanadan, Eskozia Berrian, eta oso ezaguna den La Rance-ko zentrala, 1967an eraikia Normandiako kostaldean, 750 m luzeko dikea eta 240 megawatteko potentzia duena.

Estuarioko presaren ideia, teknologikoki, egokia da, baina ingurugiro-arazo larriak sortzen ditu: estuarioetako marearteko habitata, faunaren bizilekua, hondatu egiten da, arrainen zirkulazioa oztopatu egiten da, turbinek arrainak harrapatu eta hil egiten dituzte, nabigazioa ere oztopatzen da eta, gainera, presan harrapatuta gelditzen diren sedimentuek estuarioaren bolumena azkar murritz dezakete. Hori dela eta, ikerlari eta injineruek estuarioetako dikeen teknologia baztertu egin dute.

Aukera bat: zentralak itsasoan

Dena den, teknologia horretan oinarrituta, baina ingurugiro-arazoak saihesteko, beste sistema bat garatu da: horretarako itsasoan, kostaldetik hurbil, urmael bat, barruti harresitu bat alegia, eraiki behar da itsas azpiko zoruan euskarrituta. Marea goian dagoela (1) urmaela urez beteko da eta ura hor metatuko geldituko da marea jaisten hasten denean. Marea behean dagoela (2) urmaeleko ura eta itsasoko ura ez daude maila berean eta, atakak irekita, urmaeleko ura itsasora isuriko da turbinetan barrena; urrats honetan zentralak energia elektrikoa sortzen du. Hustu ondoren (3), urmaleko ura eta itsasoko ura maila berean daude. Orduan urmaelerako sarbidea itxi egingo da eta marea igotzen denean (4) berriz ere maila-desberdintasuna izango da itsasoko uraren eta urmaeleko uraren artean. Balbulak ireki eta itsasoko ura urmaelera sartuko da turbinetan barrena; urrats honetan ere zentralak energia sortzen du. Urmaela betetzen denean (5), zikloa berriro hasten da. Horrelako marea-zentralak egiteko proiektuak garatzen ari dira Alaskan, Mexikon eta Indian.

Itsaslasterrak helburu

2. irudia. Itsasoko marea zentralaren eskema.

Ingurugiro-arazoak zirela eta, estuarioetako mareen teknologia alde batera utzi eta kostaldeko itsaslasterren potentziala aztertzen hasi ziren ikerlari eta injineruak. Izan ere, mareak igo eta jaitsi egiten direnez, itsasertzaren inguruan itsaslasterrak sortzen dira maiz (sarritan badia eta estuarioetatik urrun). Leku askotan itsas azpiko zoruaren erliebeak ura kanal estuetan barrena iragaitera edo lurmuturrak inguratzera behartzen du, lehorrean orografiak haizea ibar estuetan barrena edo mendiak inguratuz ibilaraztera behartzen duen bezala.

Baina itsasoko uraren dentsitatea airearena baino askoz handiagoa da (832 aldiz). Horrek esan nahi du segundoko 2,5 eta 4 metro bitarteko abiadura duen itsaslasterrak 390 km/h-ko abiadurako haizeak duen adina energia zinetiko duela. Eta beste abantaila bat du: haizeak noiz joko duen ez dago jakiterik, ez du egunero jotzen, baina mareek eragindako itsaslasterra egunerokoa da. Gaur egun bi teknologia garatzen ari dira itsaslasterretako energia eskuratzeko: marea-hesiak eta marea-turbinak.

Marea-hesiak

Marea-hesien teknologia estuarioetako presen teknologiaren antzekoa da, baina oraingoan estuarioetan ez eta itsasarteetan edo uharte txikien arteko kanaletan kokatu nahi dira. Ez dute ur-mailaren diferentziaz lan egingo, hau da, ez dute ura inon metatu behar, mareak eragindako itsaslasterraren energia zuzenean erabiliko baitute turbinak higiarazteko. Marea-hesien abantaila nagusia makineria elektrikoa (sorgailuak eta transformadoreak) ur gainean ezarri ahal izatea da. Horrelako hesiak egiteko proiektuak garatzen ari dira Filipinetan eta Japonian.

Adibidez, Filipinetako gobernuak 136 milioi dolarreko inbertsioa egingo du horrelako instalazio bat eraikitzeko Mindano uharteko iparraldean. Instalazioak 30 megawatteko potentzia izango du eta Japoniako Kurushima itsasartean japoniarrek zuten instalazio pilotu batean gertatutakotik ikasi dute (han itsasoko landareak hazi eta ugaldu egin ziren turbinaren kokalekuan eta errendimendua murriztu zuten) eta teknologia hobetu dute: Davis izeneko turbina berria erabiliko dute. Ardatz bertikaleko turbina da, hegalak ere bertikalak dituena, turbinaren ardatzarekiko paralelo alegia.

Marea-turbinak

Beste aldean, marea-turbinak daude. Hauek hesia edo presa behar dutenak abaino egokiagoak dira ingurugiroaren aldetik, itsasontzi txikiek jarrai baitezakete ingurua erabiltzen eta eraikitzeko askoz material eta lan gutxiago behar baitute. Adibidez, 20 m-ko diametroko turbina batek 60 m-ko diametroko haize-sorgailu batek adina energia lor dezake. Eta ez da ikusten, ez entzuten, ur azpian baitago.

3. irudia. Marea hesiaren eskema.

Horrelako turbinek errendimendu ona ematen dute itsaslasterraren abiadura 2-3 m/s-koa denean (txikiagoa bada errendimendua biziki murrizten da eta ez dira ekonomikoki errentagarriak eta abiadura handiagoa bada makineria eta instalazioak asko garestitzen dira). Kokalekurik egokiena kostaldetik gertu, gutxi gorabehera 30 m-ko sakoneran, dute. Teknologia honen sustatzaileek diotenez, kokalekurik egokienetan 10 megawattetik gorako potentzia lor liteke kilometro karratuko. Teknologia hori erabiltzen du 19. or.ko laukian aipatzen den Seaflow proiektuak, aurten bertan martxan jarriko omen dena.