Energia odnawialna morska jest coraz częściej postrzegana jako zrównoważone rozwiązanie pozwalające zaspokoić rosnące zapotrzebowanie naszej planety na energię. W obliczu stale rosnącego zapotrzebowania na energię i wyzwań związanych ze zmianami klimatycznymi , nasze społeczeństwo musi koniecznie zwrócić się ku bardziej przyjaznym dla środowiska źródłom energii.
W niniejszym artykule omówimy różne rodzaje energii odnawialnej pochodzącej z morza, ich zalety i wady, a także inne interesujące aspekty, które należy wziąć pod uwagę, takie jak innowacje , badania, świadomość i akceptacja społeczna tych technologii.
Różne rodzaje odnawialnych źródeł energii morskiej
Energia pływów morskich
Energia pływów morskich jest wytwarzana poprzez pozyskiwanie energii kinetycznej z prądów morskich . Turbiny pływowe działają podobnie jak turbiny wiatrowe, ale są zanurzone w wodzie, aby wykorzystać ruch prądów.
Istnieją różne rodzaje turbin pływowych, takie jak turbiny osiowe, turbiny odrzutowe i turbiny śrubowe. Energia pływów morskich ma duży potencjał ze względu na gęstość wody , około 830 razy większą niż gęstość powietrza, co pozwala na wytworzenie znacznej ilości energii nawet przy stosunkowo słabych prądach morskich.
Energia pływów morskich
Energia pływów morskich wykorzystuje różnicę wysokości między pływami wysokimi a niskimi do produkcji energii elektrycznej. Zapory lub elektrownie pływowe buduje się w ujściach rzek lub zatokach, aby pozyskać tę energię.
Istnieją dwa główne rodzaje elektrowni pływowych: zapory pływowe z basenami i turbiny pływowe. Elektrownia pływowa w Rance we Francji, oddana do użytku w 1966 r., jest przykładem zapory pływowej z basenem i pozostaje jedną z największych tego typu instalacji na świecie.
Energia falowa
Energia falowa wykorzystuje ruch fal do produkcji energii. Pływające urządzenia, zwane konwerterami energii fal, są rozmieszczane na morzu w celu wychwytywania tej energii i przekształcania jej w energię elektryczną . Technologie przetwarzania energii fal są różnorodne i obejmują kolumny oscylacyjne, systemy z punktem obrotu, pelamis i węże morskie.
Elektrownia falowa w Agucadoura w Portugalii, oddana do użytku w 2008 r., jest przykładem projektu wykorzystującego energię fal, chociaż w 2009 r. została ona zamknięta z przyczyn technicznych i finansowych.
Energia cieplna oceanów
Energia cieplna oceanów (ETO) wykorzystuje różnicę temperatury między ciepłą wodą powierzchniową a zimną wodą głębinową do produkcji energii elektrycznej. Technologia ta zazwyczaj wykorzystuje cykl Rankine’a z płynem organicznym do przekształcania ciepła w energię elektryczną.
Regiony tropikalne i równikowe są szczególnie sprzyjające wykorzystaniu ETO ze względu na większą różnicę temperatur między wodami powierzchniowymi a głębokimi. Projekty pilotażowe, takie jak instalacja OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) w NELHA (Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority), wykazały techniczną wykonalność tej technologii, chociaż nadal istnieją wyzwania związane z obniżeniem kosztów i poprawą efektywności energetycznej.
Zalety energii odnawialnej pochodzącej z morza
Redukcja emisji gazów cieplarnianych
Jedną z głównych zalet energii odnawialnej pochodzącej z morza jest jej niski ślad węglowy . Zastępując źródła energii kopalnej, przyczynia się ona do redukcji emisji gazów cieplarnianych i przeciwdziałania zmianami klimatycznymi .
Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) energia morska mogłaby przyczynić się do zmniejszenia globalnej emisji CO2 o 5,8 gigaton do 2050 r. Stanowi to znaczną część wysiłków niezbędnych do osiągnięcia celów Porozumienia Paryskiego w sprawie klimatu, którego celem jest ograniczenie wzrostu średniej temperatury na świecie do 2°C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, a w idealnym przypadku do 1,5°C.
Znaczący potencjał energetyczny
oceany pokrywają około 70% powierzchni Ziemi, oferując ogromny potencjał energetyczny. Unia Europejska szacuje, że energia fal i pływów mogłaby zaspokoić 10% zapotrzebowania UE na energię elektryczną do 2050 r.
Ponadto niektóre regiony świata, takie jak Szkocja, mają szczególnie wysoki potencjał energii morskiej ze względu na swoje położenie geograficzne i warunki oceaniczne . Do 2030 r. Wyspy Brytyjskie mogłyby wytwarzać do 30% energii elektrycznej z energii morskiej, w szczególności z energii pływów i fal.
Komplementarność z innymi źródłami energii odnawialnej
Odnawialne źródła energii morskiej stanowią interesujące uzupełnienie innych odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa . Ich produkcja energii elektrycznej jest często bardziej przewidywalna i mniej zmienna, co może przyczynić się do zrównoważenia sieci energetycznych.
Na przykład pływy są przewidywalne z wieloletnim wyprzedzeniem, a fale mogą zapewnić stałą produkcję energii nawet wtedy, gdy wiatr i słońce są nieregularne. Łącząc różne źródła energii odnawialnej, można stworzyć bardziej odporne i niezawodne systemy energetyczne, które są w stanie reagować na wahania popytu i zmniejszyć zależność od paliw kopalnych.
Wady energii odnawialnej pochodzącej z morza
Koszty rozwoju i utrzymania
Technologie energii odnawialnej z morza są nadal w fazie rozwoju i mogą być kosztowne wdrożyć i utrzymać. Koszty instalacji i konserwacji urządzeń w środowisku morskim mogą być wysokie, zwłaszcza w trudnych warunkach pogodowych .
Jednak wraz z dojrzewaniem tych technologii i osiąganiem korzyści skali koszty powinny spaść, dzięki czemu morskie źródła energii odnawialnej staną się bardziej konkurencyjne w stosunku do konwencjonalnych źródeł energii.
Lokalny wpływ na środowisko
Chociaż morskie źródła energii odnawialnej mają ogólnie pozytywny wpływ na środowisko, mogą one wywierać lokalny wpływ na faunę i florę morską . Na przykład turbiny pływowe mogą zakłócać siedliska morskie , a zapory pływowe mogą zmieniać ekosystemy przybrzeżne.
Aby zminimalizować te skutki, konieczne jest przeprowadzenie ocen oddziaływania na środowisko oraz podjęcie działań łagodzących, takich jak projektowanie turbin mniej szkodliwych dla fauny i przywracanie siedlisk morskich , mogą być wdrażane w celu zmniejszenia lokalnego wpływu na środowisko.
Ograniczony dostęp do odpowiednich lokalizacji
Liczba lokalizacji odpowiednich do instalacji urządzeń do produkcji energii odnawialnej z morza jest ograniczona ze względu na takie czynniki, jak głębokość wody, odległość od wybrzeża i warunki pogodowe. Może to utrudniać dostęp do tych zasobów energetycznych i ich eksploatację. Jednak innowacje technologiczne i postępy w badaniach mogą pozwolić na zwiększenie liczby potencjalnych lokalizacji i ułatwić dostęp do tych technologii.
Inne interesujące aspekty do rozważenia
Innowacje i badania
Rozwój odnawialnych źródeł energii morskiej wymaga znacznych inwestycji w badania i innowacje. Rządy i organizacje międzynarodowe mają do odegrania kluczową rolę we wspieraniu tych inicjatyw i promowaniu współpracy między naukowcami, przemysłowcami i decydentami politycznymi.
Programy finansowania, takie jak europejski program ramowy Horyzont Europa , oferują możliwości rozwoju projektów badawczych i innowacyjnych w dziedzinie morskiej energii odnawialnej.
Świadomość społeczna i akceptacja społeczna
Niezwykle ważne jest podnoszenie świadomości społecznej na temat korzyści płynących z morskiej energii odnawialnej oraz promowanie jej akceptacji społecznej. Lokalne projekty i inicjatywy edukacyjne mogą przyczynić się do zaangażowania społeczności i promowania większego poparcia dla tych technologii.
Fora publiczne, wystawy i programy szkolne mogą służyć do informowania obywateli i angażowania ich w kwestie związane z energią odnawialną pochodzącą z morza.
Potencjał gospodarczy i tworzenie miejsc pracy
Rozwój morskiej energii odnawialnej oferuje znaczny potencjał gospodarczy i może przyczynić się do tworzenia miejsc pracy w sektorach badań, inżynierii, produkcji i konserwacji. Według Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju ( OECD ) światowy rynek energii morskiej może osiągnąć wartość 53 mld dolarów do 2050 r., tworząc ponad 680 000 miejsc pracy.
Wnioski dotyczące energii odnawialnej pochodzącej z morza
Energia odnawialna pochodząca z morza stanowi rozwiązanie trwałe rozwiązanie pozwalające zaspokoić potrzeby energetyczne naszej planety. Pomimo wyzwań, przed którymi stoją, ich potencjał energetyczny, niski ślad węglowy i komplementarność z innymi odnawialnymi źródłami energii sprawiają, że są one obiecującą opcją na przyszłość.
Inwestowanie w badania, innowacje i podnoszenie świadomości społecznej ma zasadnicze znaczenie dla wspierania rozwoju i wdrażania tych technologii. Łącząc wysiłki rządów, przedsiębiorstw, naukowców i obywateli, możemy wykorzystać potencjał energii odnawialnej pochodzącej z morza, aby zbudować zrównoważoną i odporną przyszłość energetyczną, zdolną sprostać wyzwaniom zmian klimatycznych i wspierać wzrost gospodarczy, jednocześnie chroniąc naszą cenną planetę dla przyszłych pokoleń.