UNIVERSITATEA "AL. I. CUZA" IAŞIFACULTATEA DE GEOGRAFIE ŞI GEOLOGIE

DEPARTAMENTUL GEOLOGIE

ENERGIA MAREELOR

Student: Rusu Alina-Maria

CUPRINS

1. Introducere2. Curent de maree3. Centrale mareomotrice – generalităţi4. Exemple de centrale mareomotrice5. Dezavantaje6. Concluzii

INTRODUCERE

● În prezent, omul modern, stăpân pe ştiinţa şi tehnica avansată, a început să acorde o atenţie deosebită şi maselor de apă oceanice şi marine ca surse de materii prime şi energie. În aparenţă liniştite, marile întinderi ale mărilor şi oceanelor globului terestru se află într-o neîncetată frământare. De la legănările ondulatorii ale valurilor, la înălţările şi coborârile ritmice ale mareelor şi la fluviile plutitoare de largă desfăşurare spaţială, imensele mase de apă din bazinele Oceanului Planetar sunt supuse unei continui şi variate mişcări, mai intense în păturile de la suprafaţă şi mai lente în adâncuri.

● Cele trei forme ale mişcării apei mărilor şi oceanelor – valuri, maree, curenţi – conferă anumite trăsături caracteristice învelişului lichid al planetei noastre.

● Unele din cele mai interesante şi impunătoare mişcări ale apei mărilor şi oceanelor sunt mareele. Acestea reprezintă un fenomen general de mişcare a apelor la suprafaţa Pământului, având o ritmicitate semidiurnă şi o amplitudine semilunară – ceea ce face cu putinţă folosirea lor în scopuri economice.

● Progresele tehnice obţinute în folosirea resurselor energetice superioare (energia apei, minereurile radioactive etc.), precum şi grija consumului raţional şi conservării resurselor clasice de combustibili (petrol, cărbuni, lemn) l-au condus pe omul contemporan la ideea utilizării energiei dezvoltată de puterea mareelor care conţine un potenţial impresionant, ce se iroseşte nefolosit.

● Din cantitatea enormă de energie cuprinsă în forţa mareelor, omul foloseşte decât o infimă parte.

● Energia mareelor este energia ce poate fi captată prin exploatarea energiei potenţiale rezultate din deplasarea pe verticală a masei de apă la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate curenţilor de maree.● Energia mareelor rezultă din forţele gravitaţionale ale Soarelui şi Lunii, precum şi ca urmare a rotaţiei terestre.● Mareele se produc cu regularitate în anumite zone de litoral de pe glob, cu amplitudini care pot ajunge uneori la 14 -18 m, determinând oscilaţii lente de nivel ale apelor marine.

CURENT DE MAREE▪ Un curent de maree (în engleză tidal stream ; tidal current) este un curent

marin periodic care ia naștere în fazele de deplasare pe orizontală a apelor mării în timpul fenomenului mareei. Atât viteza cât și direcția unui astfel de curent se schimbă în decursul fluxului și refluxului.

▪ În funcție de faza de desfășurare a mareei, deosebim:a) curentul de flux, care ia naștere în momentul când apele în creștere depășesc nivelul mediu al mării; viteza acestui curent crește treptat pe măsura creșterii nivelului mării, atingând o valoare maximă la mareea înaltă, după care scade și devine nulă cînd nivelul mării scade pînă la nivelul mediu;

b) curentul de reflux, care ia naștere în momentul când apele încep să scadă sub nivelul mediu al mării; viteza acestui curent crește treptat pe măsură ce nivelul mării scade, atingând o valoare maximă la mareea joasă, după care începe să scadă și devine nulă cînd apele mării în creștere ajung la nivelul mediu.

CENTRALE MAREOMOTRICE

● Principiul de utilizare a energiei mareelor în centrale mareomotrice constă în amenajarea unor bazine îndiguite care să facă posibilă captarea energiei apei, declanşată de aceste oscilaţii, atât la umplere (la flux), cât şi la golire (la reflux).

● Pentru o valorificare eficientă a energiei mareelor sunt necesare şi anumite condiţii naturale; în primul rând, amplitudinea mareelor să fie de cel puţin 8 m, iar, în al doilea rând, să existe un bazin natural (de regulă un estuar), care să comunice cu oceanul printr-o deschidere foarte îngustă. Aceste condiţii naturale apar numai în 20 de zone ale globului (ca, de exemplu: ţărmurile atlantice ale Franţei, Marii Britanii, SUA, Canadei, în Nordul Australiei, în estul Chinei.).

● Cantitatea de energie disponibilă la această sursă, dacă ar putea fi valorificată integral în centrele electrice mareomotrice, ar produce de circa 100.000 de ori mai multă energie electrică decât toate hidrocentralele aflate în funcţiune în prezent pe glob. Alte calcule apreciază că energia furnizată anual de maree ar putea echivala cu cea obţinută prin arderea a peste 70 mii tone de cărbune.

● O centrală mareomotrică recuperează energia mareelor. În zonele cu maree, acestea se petrec de două ori pe zi, producând ridicarea, respectiv scăderea nivelului apei. Există două moduri de exploatare a energiei mareelor:

→ Centrale fără baraj, care utilizează numai energia cinetică a apei, similar cum morile de vânt utilizează energia eoliană.

→ Centrale cu baraj, care exploatează energia potențială a apei, obținută prin ridicarea nivelului ca urmare a mareei.

● Deoarece mareea în Marea Neagră este de doar câțiva centimetri, România nu are potențial pentru astfel de centrale.

Golful Fundy, Canada

EXEMPLE DE CENTRALE MAREOMOTRICE● Canada deţine cele mai multe

centrale mareomotrice (5), toate construite in Golful Fundy.

Rance este prima centrală de acest tip care a fost realizată în Franţa între 1961-1966, în estuarul râului Rance la vărsarea în Golful St. Malo, având o putere instalată de 240 MW.

Această centrală valorifică diferenţa de nivel dintre amplitudinea maximă a fluxului şi refluxului (13,5 m), caregenerează un debit de apă de 18 000 mVsec.

Estuarul Fluviului Rance a fost închis spre Marea Mânecii printr-un baraj de 750 m lungime, centralaelectrică fiind încorporată în dig.

DEZAVANTAJE

→ Principalele dezavantaje  ale folosirii pe scarã mare a centralelor mareomotrice în vederea producerii  energiei  sunt:

▪ preţul de cost al energiei astfel rezultate este de douã ori mai mare decât în cazul celei obţinute în hidrocentrale;

▪ dezechilibrul produs habitatului  estuarului;▪ centralele care utilizează energia valurilor ţi mareelor pot avea impact

negativ asupra ecosistemelor marine şi din zonele costiere.

CONCLUZII

● Pentru ca puterea mareelor sa genereze electricitate, e necesară o diferență minimă de 8 m între flux și reflux și de un golf îngust sau estuar care sa maximizeze forța apei.

● Curentul puternic al mareelor pune în mișcare turbinele montane într-un baraj ridicat de-a curmezișul golfului sau estuarului.

● Puterea mareelor e inepuizabilă, dar dezechilibrată habitatul estuarului și prea puține coaste oferă condițiile ideale.

● Cea mai mare centrală bazată pe maree se află pe râul Rance, în Franța, care produce majoritatea energiei consumate în Bretania și alte câteva regiuni. Mai există și alte uzine experimentale înCanada, Rusia și China.