Földünk energiakészleteinek kimerülése miatt az emberiségnek mindenképpen a megújuló források felé kell fordulnia. Ezek közé tartozik a szél-, a nap-, a geotermikus és az árapályenergia is.
Cikkünkben az árapályerőműveket mutatjuk be, amelyekből jelenleg világszerte kevés van, ám a jelentőségük óriási. Természetesen ezek telepítésénél rendkívül fontos, hogy gondoskodni kell a tengeri élővilág életfeltételeinek biztosításáról, arról, hogy az erőművek miatt ne boruljon fel az ökológiai egyensúly – olvasható az Energia Magazin összefoglalójában.
Ahogy az iskolában tanultuk…
A jelenség alapja a Nap és a Hold Föld körüli mozgása, amelyek tömegvonzása hat a Föld felszínén lévő vizekre, ezáltal pedig létrejön a ciklikusan ismétlődő árapály. A Holdhoz közelebbi oldalon nagyobb erő hat az óceánok vizére, így ott dagály jön létre.
A hasznosítás nem mai találmány
Már a középkorban is épültek vízmalmok, amelyek a vízszint ingadozását használták a gabona őrlésére. De hogyan lesz ebből energia? Ennek többféle módja van, ráadásul az energiatermelés nemcsak dagály, hanem apály idején is megoldható. Az energia kinyerésének legfőbb eszközei a propellerekhez hasonló, víz alatti turbinák, amelyek a vízmozgás segítségével termelnek áramot.
Fontos szerepük van a duzzasztógátaknak is, amelyeket többnyire a folyók torkolatánál építenek meg. Ezek a gátak megtartják a vizet, amelyet a turbinákon keresztül engednek tovább áramolni. Az árapályerőművekben pedig a turbinák meghajtják a generátort, amely az elektromos áramot termeli.
Haladóknak – Így működnek az erőművek
Az egyutas egymedencés rendszer magában foglalja a gáttal lezárt folyótorkolatot és a gát belsejében lévő turbinákat is. Dagálykor a víz a zsilipeken keresztül a gát mögé folyik, ezáltal apálykor a medencében lévő víz magasabb lesz, mint a tenger szintje. Ilyenkor az összegyűlt vizet a turbinákon keresztül visszaengedik a tengerbe, és ezt használják energiatermelésre.
A kétutas egymedencés rendszer már összetettebb: ezek már nemcsak apálykor, hanem dagálykor is energiát termelnek. A harmadik megoldás az összetett medencés rendszer, amely két egyutas megoldást köt össze.
A működési elv, hogy a dagály feltölti a felső medencét, majd lezárják a zsilipeket. Ezt követően a víz a magasabb tárolóból a turbinákon keresztül az alacsony szintűbe áramlik. Amikor a tengerszint alacsonyabban van, mint az alsó medence vízszintje, akkor a turbinákon keresztül kiengedik a vizet a tengerbe, mindaddig, amíg a két vízszint meg nem egyezik. Ezután lezárják az alsó vízgyűjtőt, ezzel akadályozzák meg, hogy a dagály feltöltse azt. Ez utóbbi módszer a leghatékonyabb, ezzel lehet a legtöbb energiát termelni.
Aki a megawattokat látja a Holdban
Amikor Mark Baker, a GE Power Conversion divízióvezetője felnéz az éjszakai Holdra, nem varázslatot vagy rejtélyt lát benne, hanem megawattokat. A tengerek vízszintje óramű pontossággal emelkedik és süllyed naponta kétszer. Baker szerint az árapály tökéletes energiaforrás, hiszen sokkal kiszámíthatóbb és megbízhatóbb a szél- vagy a napenergiánál.
Forrás: Northphoto
„Az Egyesült Királyság egyes helyein igen jelentős a dagály szintje. Ez pedig hatalmas energiatermelési potenciált kínál, sőt, az árapályerőművek akár közmű-szintű energiatermelésre is képesek” – véli a szakértő.
A GE nemrég jelentette be, hogy turbinagenerátorokat és más víz alatti technológiákat tesztel az skóciai Orkney-szigeteknél (ahol az Egyesült Királyság leggyorsabb folyású csatornája található) és a walesi területek közelében.
A BBC a közelmúltban úgy mutatta be Skóciát, mint a „megújuló energiapotenciál Szaúd-Arábiáját”. A szakemberek szerint Skócia villamosenergia-igényének a fele is megtermelhető ezzel a megoldással, a turbinák ugyanis akár 1,9 gigawatt áramtermelésre is képesek.
A turbinák hatalmas repülőgép-propellerekre emlékeztetnek, amelyek több mint 50 méter mélyen állnak a vízben. Ezeket a csatorna stratégiai pontjain helyezték el, ahol a legnagyobb az áramlás sebessége. A technológiával a mérnökök az áramlások függőleges és vízszintes irányú mozgásaiból is nyernek energiát.
