Wie Gezeiten könnte die Zukunft macht

Anmerkung der Redaktion: Jeden Mittwoch LiveScience untersucht die Lebensfähigkeit der neuen Energietechnologien – die Kraft der Zukunft.

Im konstanten Rhythmus hin und her schwappt, sind die Ozean-Gezeiten eine vorhersagbare Quelle erneuerbarer Energien. In der Hoffnung dadurch erschließen, ist die weltweit größte Gezeitenturbine Stromerzeugung in diesem Monat starten festgelegt.

Die Installation des marine Stromgenerators SeaGen wurde im vergangenen Mai in Strangford Lough, einer großen Bucht an der Küste von Nordirland abgeschlossen. Das System, entworfen und gebaut von Marine Current Turbinen Ltd., hat zwei Rotoren umfassen jeweils 16 m (52 ft) im Durchmesser.

"Die Technologie ist sehr ähnlich wie wind, außer wir alles unter Wasser tun"
sagte Peter Fraenkel, technischer Direktor des Unternehmens.

Die maximale Ausgangsleistung der SeaGen werden 1,2 Megawatt – viermal mehr als jede andere Turbine. Betrieb für ca. 20 Stunden pro Tag, wird es voraussichtlich 1.000 Haushalte zu versorgen.

Gehen Sie mit der Strömung und der ebb

$ 20 Millionen SeaGen ist einem einzigen Turm, auf dem Meeresboden eine Viertel Meile (400 m) vom Ufer festgemacht. Es soll die eingehende ("Flow") und ausgehende (Ebb) Gezeiten fangen durch seine zwei Rotoren 180 Grad drehen.

Kein Strom ist bei Flut Veränderungen produziert, wie die Turbine nur, funktioniert wenn das Wasser 2 Knoten (2,3 km/h) oder mehr bewegt.

Die Rotorblätter sind ähnlich denen auf Windenergieanlagen. Und zwar deshalb, weil die gleiche grundlegende Physik gilt für Wind-Streams und Gezeitenströmungen. Der große Unterschied ist, dass Wasser viel dichter als Luft, ist so dass es mehr Stress auf Gezeiten Systemstrukturen setzt.

"Die schlechte Nachricht ist Gezeiten-Turbinen lässt sich nicht so groß wie Windräder," Fraenkel sagte LiveScience. "Aber die gute Nachricht ist, dass sie nicht brauchen zu sein," da Wasser mehr Energie pro Fläche als Luft trägt.

Als ein typisches Beispiel: eine Windkraftanlage müsste 65 Meter (210 Fuß) im Durchmesser, die gleichen 1,2 Megawatt Leistung als SeaGen zu erreichen.

Genau wie am Schnürchen

Ein weiterer Unterschied mit Wind ist, dass Gezeitenenergie völlig vorhersehbar.

"Gezeiten nicht durch Wetter, sondern vielmehr durch die relative Bewegung von Mond, Sonne und Erde, getrieben werden", erklärt Fraenkel. "Sie können Vorhersagen, was die Gezeiten werden 20 Jahre voraus, während Sie nicht sagen, ob es windig sein wird."

Auf die Website unter Strangford Lough wurde gewählt, weil es sehr schnell Gezeiten-Ströme hat, die bis zu 8 Knoten (9 km/h) erreichen.

Diese starken Strömungen verursacht einige Probleme bei der Installation von SeaGen. Ebenso haben andere Gezeiten Projekte Schwierigkeiten mit dem sperrigen Ozean hatte.

"Der springende Punkt ist, diese Dinge in den energiereichsten Umgebungen setzen", sagte Eoin Sweeney, Leiter des Referats Ozean Energie Entwicklung von Sustainable Energy Ireland. "Per definitionem gehen sie knifflige Arbeit sein."

Der Paris ansässigen Internationalen Energieagentur schätzt, dass die globalen Gezeiten-Energie-Potenzial rund 800 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr (etwa 5 Prozent der aktuellen weltweiten Nachfrage ist). Dies ist deutlich weniger als das Potential von Wind-und Wellenenergie.

Machen Sushi?

Stand-alone-Turbinen sind nicht die einzige Möglichkeit, Gezeiten-Energie einzufangen. In der Tat ist eine 240 Megawatt Gezeiten Flut in La Rance, Frankreich, seit über 40 Jahren tätig. Es ist im Wesentlichen eine große Wasserkraftwerk, das sein Wasser aus der Flut bekommt.

Obwohl im Laufe der Jahre andere Gezeiten Staustufen gebaut wurden, haben sie Ungnade gefallen, weil sie die Strömung des Wassers in dem oft sensiblen Küsten Öko-Systeme sind komplett verändern.

Turbinen werden gedacht, um umweltfreundlicher sein. Trotzdem gibt es Bedenken über die Turbinenschaufeln "Sushi machen" aus dem ahnungslosen marine Leben. Fraenkel denkt, das ist unwahrscheinlich, da die Blattspitzen höchstens 15 Meter pro Sekunde (33 km/h), bewegen langsamer als einige Boote.

Laufende Untersuchungen über die Auswirkungen auf die Umwelt und langfristige Zuverlässigkeit der Gezeiten-Turbinen können beschließen, dass die Branche die Zukunft.

"Wir sind ein wenig in einen Kristall-Kugel-Blick Zeitraum gerade jetzt", sagte Sweeney. Aber er prognostiziert eine Zunahme der Entwicklung in den nächsten fünf Jahren.

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