L'energia de les marees com a font d'electricitat
1999/02/01 Susaeta, Tomasa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Aprofitar l'energia de les marees no és res nou. Des de l'Edat mitjana, els pagesos de les costes acumulaven l'aigua dels rius durant la plenamar i alliberant l'aigua acumulada en baixar la marea feien circular els molins d'aigua. Tenim molts exemples en la nostra pròpia costa. XX. En la segona meitat del segle XX els enginyers han començat a estudiar el camí de l'energia elèctrica de les marees a escala industrial, però a pesar que l'obtenció d'energia elèctrica des de la marea no era tecnològicament complicada, no era econòmicament rendible. Es van realitzar diversos projectes, però poc rendibles pels greus problemes que es produïen en les màquines i instal·lacions, que no podien suportar adequadament el dur medi marí. Però en la dècada dels 90 s'ha constatat que l'avanç de la tecnologia ha fet possible que l'obtenció d'energia barata des de les mars no sigui un somni, sinó una opció real. I en diversos estats del món s'ha començat a analitzar projectes.
Centrals mareals estuarinas
Fins fa poc s'ha considerat que els llocs més adequats per a l'ús de l'energia mareomotriu eren els estuaris, en els quals discorre un gran volum d'aigua per un estret espai, donant lloc a aigües ràpides d'alta velocitat. Quan es construeix una presa a l'entrada de l'estuari i s'inicia la plenamar es tanca l'accés. En conseqüència, en la zona de mar de la presa el nivell de l'aigua augmenta respecte al de l'altra part. En les dues últimes hores de la plenamar s'obren els ports i l'aigua de la mar es dirigeix cap a l'estiu a través de les turbines, generant energia elèctrica.
Quan la marea està més alta, els ports es tanquen de nou i l'aigua es diposita en l'estuari durant la marea baixa. Al final de la baixamar s'obriran els portells i l'aigua s'abocarà des de l'estuari cap a la mar, movent les turbines en sentit contrari, generant una vegada més energia elèctrica. En el món hi ha dues centrals mareals en funcionament: Un de 16 megavats al Canadà, Nova Escòcia, i la coneguda central de la Rance, construïda en 1967 en la costa de Normandia, amb un dic de 750 m de longitud i una potència de 240 megavats.
La idea de la presa de l'estuari, tecnològicament adequada, planteja seriosos problemes ambientals: l'hàbitat intermareal dels estuaris, l'hàbitat de la fauna, es deteriora, es dificulta la circulació dels peixos, les turbines atrapen i maten als peixos, es dificulta la navegació i, a més, els sediments que queden atrapats en la presa poden reduir ràpidament el volum de l'estuari. Per això, investigadors i enginyers han descartat la tecnologia de dics en estuaris.
Una oportunitat: centrals en la mar
No obstant això, sobre la base d'aquesta tecnologia, però per a evitar problemes mediambientals, s'ha desenvolupat un sistema que consisteix en la construcció d'una tolla en la mar, prop de la costa, recolzada en el sòl submarí, un recinte emmurallat. Amb la marea a dalt (1) la tolla s'inundarà i l'aigua s'acumularà allí quan la marea baixa. Amb la marea baixa (2) l'aigua de la tolla i l'aigua de la mar no estan al mateix nivell i, amb els ports oberts, l'aigua de la bassa s'abocarà a la mar a través de les turbines; en aquest pas la central genera energia elèctrica. Una vegada buidats (3), l'aigua de la làmina i l'aigua de mar es troben al mateix nivell. Llavors es tancarà l'accés a la tolla i quan pugi la marea (4) tornarà a existir una diferència de nivell entre l'aigua de la mar i l'aigua de la tolla. S'obren les vàlvules i l'aigua de la mar penetra en la bassa a través de les turbines, on la central també genera energia. Quan s'omple la tolla (5), el cicle torna a començar. A Alaska, Mèxic i l'Índia s'estan desenvolupant projectes per a aquesta mena de centrals mareals.
Objectius dels corrents marins
Per problemes mediambientals, investigadors i enginyers van abandonar la tecnologia de les marees estuarinas i van començar a estudiar el potencial dels corrents costaners. De fet, en ascendir i baixar les marees, sovint es formen corrents en les proximitats del litoral (sovint lluny de badies i estuaris). El relleu del sòl submarí en molts llocs obliga l'aigua a travessar canals estrets o a envoltar els caps, com l'orografia en terra obliga a fer circular el vent per valls estretes o envoltant les muntanyes.
Però la densitat de l'aigua de mar és molt major que la de l'aire (832 vegades). Això significa que un corrent d'entre 2,5 i 4 metres per segon té la mateixa energia cinètica que el vent a 390 km/h. I té l'avantatge que no se sap quan colpejarà el vent, no sona tots els dies, però el corrent provocat per les marees és diària. Actualment s'estan desenvolupant dues tecnologies per a l'obtenció d'energia en corrents marins: barreres de marea i turbines de marea.
Barreres de marea
La tecnologia de les barreres mareals és similar a la de les preses dels estuaris, però en aquesta ocasió es tracta de situar-les no en els estuaris sinó en les marees o en els canals entre petites illes. No treballaran sobre la diferència de nivell d'aigua, és a dir, no han d'emmagatzemar l'aigua en cap lloc, ja que utilitzaran directament l'energia del corrent de marea per a moure les turbines. El principal avantatge de les barreres de marea és la possibilitat d'instal·lar sobre l'aigua maquinària elèctrica (generadors i transformadors). Filipines i el Japó estan desenvolupant projectes per a aquesta mena de barreres.
Per exemple, el Govern de Filipines invertirà 136 milions de dòlars en la construcció d'una instal·lació d'aquest tipus en el nord de l'illa de Mindano. La planta, de 30 megavats de potència, ha après de l'ocorregut en una planta pilot japonesa de l'estret de Kurushima, al Japó, on les plantes marines van créixer i van proliferar en l'emplaçament de la turbina i van reduir el seu rendiment, i han millorat la seva tecnologia: Utilitzen la nova turbina Davis. Es tracta d'una turbina d'eix vertical, amb les aspes també verticals, paral·leles a l'eix de la turbina.
Turbines de marea
A l'altre costat es troben les turbines de marea. Les que necessiten tanca o presa són més adequades des del punt de vista ambiental, ja que les embarcacions poden continuar usant l'entorn i necessiten molt menys material i treball per a construir-lo. Per exemple, una turbina de 20 m de diàmetre pot obtenir la mateixa energia que un aerogenerador de 60 m de diàmetre. I no es veu ni se sent perquè està sota l'aigua.
Aquest tipus de turbines ofereixen un bon rendiment quan la velocitat del corrent és de 2-3 m/s (si és menor el rendiment disminueix considerablement i no són rendibles econòmicament i si la velocitat és major la maquinària i instal·lacions s'encareixen molt). L'emplaçament més adequat es troba prop de la costa, a una profunditat aproximada de 30 m. Els promotors d'aquesta tecnologia asseguren que en els emplaçaments més adequats es podria aconseguir una potència de més de 10 megavats per quilòmetre quadrat. Aquesta tecnologia és la que utilitza el projecte Seaflow que s'esmenta en el quadre de la pàgina 19 i que es preveu que es posi en marxa aquest mateix any.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
