A megújuló tengeri energiák egyre inkább fenntartható megoldásnak számítanak a bolygónk növekvő energiaigényének kielégítésére. Az energiaigény folyamatos növekedésével és az éghajlatváltozás kihívásaival szembesülve társadalmunknak feltétlenül környezetbarátabb energiaforrások felé kell fordulnia.
Ebben a cikkben megvizsgáljuk a különböző típusú tengeri megújuló energiákat, azok előnyeit és hátrányait, valamint más érdekes szempontokat, mint például az innováció , a kutatás, a tudatosság és társadalmi elfogadhatóság ezeknek a technológiáknak .
A különböző típusú megújuló tengeri energiák
A hullámenergia
A hullámenergia a tengeri áramlatok . A hullámenergia-turbinák hasonlóan működnek, mint a szélturbinák, de víz alá merítve használják ki az áramlatok mozgását.
Különböző típusú hullámenergia-turbinák léteznek, például axiális turbinák, reaktív turbinák és propelleres turbinák. A hullámenergia nagy potenciállal rendelkezik, mivel a víz sűrűsége körülbelül 830-szor nagyobb, mint a levegőé, ami lehetővé teszi jelentős mennyiségű energia előállítását még viszonylag gyenge tengeri áramlatok esetén is.
A hullámenergia
A hullámenergia a dagályok és az apályok közötti magasságkülönbséget kihasználva termelnek villamos energiát. A dagályerőművek vagy gátak a torkolatokban vagy öblökben épülnek, hogy ezt az energiát begyűjtsék.
Két fő típusú dagályerőmű létezik: a medencés dagályerőművek és a dagályturbinák. A franciaországi Rance-i árapályerőmű, amelyet 1966-ban avattak fel, egy példa a medencés árapálygátra, és továbbra is az egyik legnagyobb ilyen típusú létesítmény a világon.
Hullámenergia
A hullámenergia a hullámok mozgását használja fel energia előállítására. Úszó eszközöket, úgynevezett hullámenergia-átalakítókat helyeznek el a tengeren, hogy ezt az energiát begyűjtsék és villamos energiává alakítsák át. A hullámenergia-átalakító technológiák sokfélék, ide tartoznak az oszcilláló vízoszlopok, a forgópontos rendszerek, a pelamisok és a tengeri kígyók.
A 2008-ban megnyitott portugáliai Agucadoura hullámenergia-erőmű egy példa a hullámenergia-projektekre, bár 2009-ben technikai és pénzügyi okok miatt leállították.
Az óceánok hőenergiája
Az óceánok hőenergiája (ETO) a hőmérséklet-különbséget a meleg felszíni vizek és a hideg mélytengeri vizek között az áramtermeléshez. Ez a technológia általában egy organikus folyadékos Rankine-ciklust használ a hő elektromos energiává történő átalakításához.
A trópusi és az egyenlítői régiók különösen alkalmasak az ETO kiaknázására, mivel a felszíni és a mélytengeri vizek közötti hőmérsékletkülönbség nagyobb. Kísérleti projektek, mint például az OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) telepítése a NELHA-ban (Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority), bebizonyították a technológia műszaki megvalósíthatóságát, bár továbbra is vannak kihívások a költségek csökkentése és az energiahatékonyság javítása terén.
A tengeri megújuló energia előnyei
Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése
A megújuló tengeri energia egyik fő előnye az alacsony szén-dioxid-kibocsátás . A fosszilis energiaforrások helyettesítésével hozzájárulnak az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentéséhez és a éghajlatváltozás elleni küzdelemhez .
Az Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint a tengeri energiák 2050-ig 5,8 gigatonna CO2-kibocsátás-csökkenéshez járulhatnak hozzá világszerte. Ez jelentős részét képezi azoknak az erőfeszítéseknek, amelyek szükségesek a Párizsi Klímaegyezmény céljainak eléréséhez szükséges erőfeszítések jelentős részét képezi, amelynek célja a globális átlaghőmérséklet emelkedésének 2 °C-ra, ideális esetben 1,5 °C-ra történő korlátozása az iparosodás előtti szinthez képest.
Jelentős energia potenciál
Az óceánok a Föld felszínének körülbelül 70 %-át borítják, hatalmas energia potenciállal rendelkeznek. Az Európai Unió becslései szerint a hullámok és az árapály energiája 2050-re az EU villamosenergia-igényének 10%-át fedezheti.
Ezenkívül a világ egyes régiói, például Skócia, földrajzi elhelyezkedésük és az óceáni adottságok . 2030-ra a Brit-szigetek villamosenergia-szükségletének akár 30%-át is tengeri energiából fedezhetik, elsősorban árapály- és hullámenergiából.
Kiegészítő jelleg más megújuló energiaforrásokkal
A megújuló tengeri energiaforrások érdekes kiegészítő jelleget mutatnak más megújuló energiaforrásokkal, például a napenergia és a szélenergia . Villamosenergia-termelésük gyakran jobban előre jelezhető és kevésbé változékony, ami hozzájárulhat az elektromos hálózatok kiegyensúlyozásához.
Például a árapályok évekre előre megjósolhatók, és a hullámok akkor is biztosíthatnak rendszeres energiatermelést, ha a szél és a nap időnként nem áll rendelkezésre. A különböző megújuló energiaforrások kombinálásával rugalmasabb és megbízhatóbb energiarendszerek hozhatók létre, amelyek képesek reagálni a kereslet ingadozásaira és csökkenteni a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget.
A tengeri megújuló energiaforrások hátrányai
Fejlesztési és karbantartási költségek
A tengeri megújuló energiaforrások technológiái még fejlesztés alatt állnak, és drágák lehetnek a bevezetésük és karbantartásuk. A tengeri környezetben a berendezések telepítésének és karbantartásának költségei magasak lehetnek, különösen nehéz időjárási körülmények között .
Azonban ahogy ezek a technológiák kiforrottabbá válnak és a méretgazdaságosság megvalósul, a költségek várhatóan csökkenni fognak, így a tengeri megújuló energiák versenyképesebbé válnak a hagyományos energiaforrásokkal szemben.
Helyi környezeti hatások
Bár a tengeri megújuló energiák összességében pozitív hatással vannak a környezetre, helyi szinten hatással lehetnek a állatvilágra és a növényvilágra tengeri . Például a vízturbinák zavarhatják a élőhelyeket tengeri élőhelyeket , a dagályerőművek pedig megváltoztathatják a part menti ökoszisztémákat.
Ezeknek a hatásoknak a minimalizálása érdekében környezeti hatástanulmányokra van szükség, valamint olyan enyhítő intézkedésekre, mint az állatvilágra kevésbé káros turbinák tervezése és a élőhelyek helyreállítása tengeri , csökkenthetik a helyi környezeti hatásokat.
Korlátozott hozzáférés a megfelelő helyszínekhez
A tengeri megújuló energia termelő berendezések telepítésére alkalmas helyszínek száma korlátozott olyan tényezők miatt, mint a vízmélység , a parttól való távolság és az időjárási viszonyok. Ez megnehezítheti ezeknek az energiaforrásoknak a hozzáférését és kiaknázását. A technológiai innovációk és a kutatások előrehaladása azonban lehetővé teheti a potenciális helyszínek számának bővítését és ezeknek a technológiáknak a hozzáférhetőbbé tételét.
Egyéb érdekes szempontok
Innováció és kutatás
A tengeri megújuló energiaforrások fejlesztése jelentős beruházásokat igényel a kutatás és az innováció területén. A kormányoknak és a nemzetközi szervezeteknek kulcsszerepük van ezeknek a kezdeményezéseknek a támogatásában és a kutatók, az ipar és a politikai döntéshozók közötti együttműködés előmozdításában.
A finanszírozási programok, mint például az európai Horizon Europe keretprogram, lehetőséget kínálnak a tengeri megújuló energiák területén végzett kutatási és innovációs projektek fejlesztésére.
Tudatosság és társadalmi elfogadottság
Elengedhetetlen a nyilvánosság figyelmének felkeltése a tengeri megújuló energia előnyeire és a társadalmi elfogadottság elősegítése. A helyi projektek és oktatási kezdeményezések hozzájárulhatnak a közösségek bevonásához és a technológiák iránti támogatás növeléséhez.
Nyilvános fórumok, kiállítások és iskolai programok segítségével tájékoztathatjuk és bevonhatjuk a polgárokat a tengeri megújuló energiákkal kapcsolatos kérdésekbe.
Gazdasági potenciál és munkahelyteremtés
A tengeri megújuló energiaforrások fejlesztése jelentős gazdasági potenciállal rendelkezik, és hozzájárulhat a kutatás, a mérnöki munka, a gyártás és a karbantartás területén történő munkahelyteremtéshez. Az Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet ( OECD ) szerint a tengeri energia világpiaca 2050-re elérheti az 53 milliárd dollárt, és több mint 680 000 munkahelyet teremthet.
Következtetések a tengeri megújuló energiákról
A tengeri megújuló energiák megoldást megoldást bolygónk energiaigényének kielégítésére. A kihívások ellenére energia potenciáljuk, alacsony szén-dioxid-kibocsátásuk és más megújuló energiaforrásokkal való kiegészítő jellegük miatt ígéretes lehetőséget jelentenek a jövő számára.
A kutatásba, az innovációba és a nyilvánosság figyelmének felkeltésébe való befektetés elengedhetetlen a technológiák fejlesztésének és elterjedésének támogatásához. A kormányok, a vállalatok, a kutatók és a polgárok összefogásával kiaknázhatjuk a tengeri megújuló energiaforrások potenciálját, hogy fenntartható és ellenálló energetikai jövőt építsünk, amely képes megbirkózni az éghajlatváltozás és támogatni tudjuk a gazdasági növekedést, miközben megóvjuk értékes bolygónkat a jövő generációi számára.