mariene energie Het is momenteel een van de minst geëxploiteerde vormen van hernieuwbare energie ter wereld. De oceanen en zeeën beschikken echter over een enorm energiepotentieel dat, indien correct gebruikt, in een aanzienlijk deel van de mondiale elektriciteitsvraag zou kunnen voorzien. Deze vorm van energie kent meerdere bronnen, zoals golven, getijden, oceaanstromingen, thermische gradiënten en zoute gradiënten. Ondanks de voordelen is de ontwikkeling ervan traag verlopen vanwege de hoge kosten en de daarmee samenhangende technologische uitdagingen.
Soorten mariene energie
Er zijn verschillende manieren om te profiteren van de mariene energie, elk met zijn eigen technologieën en uitdagingen. Hier beschrijven we de belangrijkste:
Golfenergie
Ook bekend als golfenergie, wordt deze vorm van mariene energie verkregen door gebruik te maken van de beweging van golven op het oppervlak van de oceaan. Golven worden gegenereerd door de werking van wind op water, en aangezien de wind wordt gegenereerd door zonnestraling, kunnen we golfenergie beschouwen als een afgeleide van de energie van de zon.
Golven bevatten een grote hoeveelheid kinetische energie vanwege hun oscillerende beweging. Sommige delen van de planeet, vooral die met constante wind, hebben een aanzienlijk potentieel om dit soort energie te benutten. In regio's van de Noord-Atlantische Oceaan kan de energie in golven bijvoorbeeld oplopen tot 70 MW per vierkante kilometer.
Er zijn verschillende technologieën voor het opvangen van golfenergie. Apparaten zoals oscillerende waterkolommen, verzwakkers of zwevende terminators. Deze mechanismen zetten de beweging van golven om in bruikbare energie via turbines of hydraulische systemen.
Getijdenenergie
La Zeewater energie Het wordt gegenereerd door gebruik te maken van de stijging en daling van het waterpeil die wordt veroorzaakt door de getijden, die worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de zon en de maan op de oceanen. Dit fenomeen, dat zich op voorspelbare wijze voordoet, maakt getijdenenergie tot een zeer betrouwbare bron.
De belangrijkste systemen die worden gebruikt om getijdenenergie op te vangen bestaan uit het bouwen van dijken of dammen in kustgebieden waar het waterpeil aanzienlijk verandert met de getijden. Wanneer je de sluizen opent, stroomt het water door turbines en wordt er elektriciteit opgewekt.
Een opmerkelijk voorbeeld van het gebruik van deze technologie is de getijdencentrale La Rance in Frankrijk, die een capaciteit heeft van 240 MW.
Energie uit oceaanstromingen
De Oceaanstromingen Het zijn bewegingen van watermassa's die in de oceanen plaatsvinden als gevolg van de werking van de wind en andere geofysische factoren. Om te profiteren van de kinetische energie van deze stromingen worden onderwaterturbines gebruikt die vergelijkbaar zijn met windturbines, maar aangepast aan het watermilieu.
De belangrijkste uitdaging voor de ontwikkeling van deze technologie is de onregelmatigheid in de snelheid van de zeestromingen, evenals de technische en economische problemen bij het installeren en onderhouden van de turbines op de oceaanbodem.
Thermische gradiënten
La thermische gradiënt energie Het is gebaseerd op het benutten van het temperatuurverschil tussen oppervlaktewater, dat wordt verwarmd door zonnestraling, en diepere wateren, die koud blijven. Dit fenomeen doet zich voor in tropische of equatoriale gebieden, waar de thermische gradiënt tussen het oppervlak en de diepten van de oceaan het hele jaar door aanzienlijk is.
Om deze energie in elektriciteit om te zetten, worden systemen gebruikt die werken volgens een thermodynamische cyclus (meestal de Rankine-cyclus). De winstgevendheid van deze centrales is echter nog steeds beperkt vanwege de complexe en dure systemen die nodig zijn voor de werking ervan.
Zoute gradiënten
La energie van zoute gradiënteneen blauwe energie, wordt verkregen door gebruik te maken van het verschil in zoutconcentratie tussen zeewater en zoet rivierwater. Deze energie wordt voornamelijk opgevangen via omgekeerde osmose of elektrodialyseprocessen.
Momenteel bevindt deze technologie zich in een experimentele fase, met proefprojecten zoals dat van Statkraft in Noorwegen, waar 's werelds eerste osmose-installatie in de Oslo Fjord werd ingehuldigd.
Hoe deze energie te benutten
Het benutten van mariene energie blijft een uitdaging, maar het potentieel ervan is enorm. De golfenergie Het is het land dat de meeste vooruitgang heeft geboekt op het gebied van onderzoek en ontwikkeling, met baanbrekende projecten in plaatsen als Groot-Brittannië en Portugal. Echter, de Zeewater energie, ondanks de meer lokale impact, is met succes gebruikt op locaties zoals La Rance, hoewel het niet op grote schaal is gerepliceerd vanwege de hoge impact op het milieu.
De OceaanstromingenHoewel veelbelovend, worden zij in sommige gebieden van groot belang geconfronteerd met het probleem van het maritieme verkeer. Als de technologie echter wordt ontwikkeld om turbines in voldoende diepe gebieden in te zetten, zou dit nadeel kunnen worden verminderd.
Aan de andere kant bevindt het gebruik van thermische en zoute gradiënten zich nog in een experimentele fase en is momenteel niet rendabel. Al betekent dit niet dat deze technologieën geen toekomst hebben, aangezien de investeringen in onderzoek en ontwikkeling voortduren.
Het mariene energiepotentieel in de toekomst
De ontwikkeling van mariene technologieën verloopt langzamer dan die van andere hernieuwbare bronnen zoals wind- en zonne-energie, maar hun potentieel is duidelijk. Volgens het Internationaal Energieagentschap zal mariene energie in 2050 naar verwachting 10% van de elektriciteitsopwekking in Europa voor zijn rekening nemen, wat een veelbelovend perspectief laat zien.
De ontwikkeling van nieuwe technologieën, samen met de toegenomen internationale samenwerking, zorgt voor veel proefprojecten over de hele wereld. Regio's als Schotland, Spanje en Noorwegen lopen op dit gebied voorop, met projecten gericht op golf- en getijdenenergie.
In Latijns-Amerika zijn landen als Chili, Brazilië en Mexico begonnen hun eigen mariene energieprojecten te ontwikkelen, wat aantoont dat de belangstelling voor deze technologieën mondiaal begint te worden.
Met de steun van overheidsbeleid en adequate financiering zal mariene energie de komende decennia waarschijnlijk een integraal onderdeel worden van de mondiale energiemix. Deze energieën zijn niet alleen hernieuwbaar en onuitputtelijk, maar hebben ook een lage impact op het milieu en zou duizenden banen kunnen genereren in de duurzame energie-industrie.
Naarmate de technologische vooruitgang en kostenbesparingen voortduren, zal mariene energie een cruciale rol spelen in de transitie naar een schone en duurzame energietoekomst.