Usuari:Mcapdevila/Energia mareomotriu

L'energia mareomotriu és un tipus d'energia renovable neta, que resulta d'aprofitar les marees, és a dir, la diferència d'altura mitjana dels mars segons la posició relativa de la Terra i la Lluna, i que resulta de l'atracció gravitatòria d'aquesta última i del Sol sobre les masses d'aigua dels mars. El rang mitjà està típicament entre 0,5 i 1 m, essent una mica major a les plataformes continentals.

Antic molí de marees a Isla Cristina (Huelva).

La pujada de les aigües es denomina flux mentre que el descens es coneix com reflux (el segon es més breu en el temps que el primer). Els moments de màxima elevació del flux són la plenamar i tenen lloc quan la terra, la Lluna i el Sol estan posicionats al voltant d'una línia. Els de màxim reflux s'anomenen baixamar i tenen lloc quan la Terra, la Lluna i el Sol estan perpendiculars entre ells. El nivell del mar entre aquestes dues elevacions pot variar de 2 a 15 metres o inclús més. La variació entre marea baixa i alta es dóna en un període semidiürn d'aproximadament 12 hores i 25 minuts. Cal dir, que la magnitud de les marees canvia segons cada mes lunar. L'energia estimada que es dissipa per les marees és de l'ordre de 20.000 TWh. D'aquesta energia es considera recuperable una quantitat que està al voltant les 200 TWh. Cal dir que hi ha altres formes d'obtenir energia mitjançant la mar: les onades i el gradient tèrmic oceànic.

Aquesta diferència d'altures es pot aprofitar interposant parts mòbils al moviment natural d'ascens o de descens de les aigües, juntament amb mecanismes de canalització i dipòsit, per obtenir moviment en un eix.

Mitjançant el seu acoblament a un alternador es pot utilitzar el sistema per a la generació d'electricitat, transformant així l'energia mareomotriu a energia elèctrica, una forma energètica més útil i aprofitable.

L'energia mareomotriu té la qualitat de ser renovable, en tant que la font d'energia primària no s'esgota per la seva explotació, i és neta, ja que en la transformació energètica no es produeixen subproductes contaminants gasosos, líquids o sòlids. Tanmateix, la relació entre la quantitat d'energia que es pot obtenir amb els mitjans actuals i el cost econòmic i ambiental d'instal lar els dispositius per al seu procés han impedit una proliferació notable d'aquest tipus d'energia.

Altres formes d'extreure energia del mar són: les onades; de la diferència de temperatura entre la superfície i les aigües profundes de l'oceà, el gradient tèrmic oceànic; de la salinitat; dels corrents submarins o l'eòlica marina.

Funcionament

La ubicació ideal per instal·lar una central mareomotriu és un estuari, una badia o una riera on l'aigua hi penetri. S'aprofita la diferència d'altures interposant parts mòbils al moviment natural d'ascens i descens de les aigües juntament amb mecanismes de canalització i dipòsits, per obtenir moviment en un eix.

Funcionament pas a pas:

• Quan la marea puja, les comportes dels dics s'obren i l'aigua entra a l'embassament.
• Una vegada l'aigua arriba al seu màxim nivell, les comportes es tanquen.
• Durant la baixamar el nivell del costat contrari de l'embassament (nivell del mar) descendeix.
• Quan la diferència entre el nivell del mar i de l'embassament arriba a la seva màxima amplitud s'obren les comportes de les turbines perquè l'aigua passi a través d'elles cap al mar.
• La força de l'aigua mou l'hèlix de la turbina i aquesta en girar acciona un generador que té acoblat, que és el que produeix l'electricitat.

Energia

L'energia de les marees està composta per dues components, la potencial i la cinètica. L'energia potencial és el treball de dissipar la massa d'aigua per damunt de la superfície de l'oceà.

$E=0.5gAh^{2}\rho$

Essent:

E = energia,

g = acceleració de la gravetat,

$\rho$ = densitat de l'aigua de mar,

A = àrea que es considera,

h= amplitud de la marea

Energia d'un cicle de marees per metre quadrat considerant (g$\rho$) = 10.15KNm-3:

$E=1.4h^{2}$ (Wh) o $E=5.04h^{2}$ (KJ)

L'energia cinètica de la massa d'aigua és la capacitat de fer treball gràcies a la seva velocitat.

$T=0.5mV^{2}$

Essent:

m = massa d'aigua,

V= velocitat de l'aigua

Finalment, l'energia total de les marees és el sumatori de l'energia potencial i la cinètica.

Central de La Rance (França)

Central elèctrica maremotriu a l'estuari del riu Rance.

Històricament, els primers molins que aprofitaven la marea van aparèixer a França, a partir del segle xii a les costes bretones. El molí s'instal·lava en el centre d'un dic que tancava una ancorada, creant així un embassament que s'omplia mitjançant l'obertura d'unes comportes deixant passar el flux. Aquest es buidava en el reflux, durant el qual, la sortida de l'aigua accionava la roda de pales. Cal dir que l'energia només s'obtenia una vegada per marea.

En França, a l'estuari del riu Rance, EDF va instal·lar una central elèctrica amb energia mareomotriu. Els problemes mediambientals van ser notables, per exemple: canvis de salinitat en l'estuari i les seves proximitats i canvi en els ecosistemes. Va estar en funcionament durant 2 dècades (des del 1967) generant 240 MW usant 24 turbines Kaplan. Altres projectes similars, com el d'una central molt més gran prevista a França a la zona del Mont Saint Michel, o el de la Badia de Fundy al Canadà, on es donen fins a 10 metres de diferència de marea, o el de l'estuari del riu Severn, al regne Unit, entre Gal·les i Anglaterra, no han arribat a executar pel risc d'un fort impacte mediambiental.

Vegeu també

• Energia maremotèrmica.

• Energia eòlica.
• Energia solar.
• Combustible fòssil.
• Energia nuclear.

Enllaços externs

• Balanç de la central mareomotriu de Rance (francès)
• Mini-Articles sobre Energia mareomotriu