Mareele sunt sursa de energie uitată, la fel de verde ca şi cea eoliană sau solară, dar mai predictibilă

În ultimele săptămâni şi luni, din cauza costurilor tot mai mari la combustibilii fosili, dar şi a necesităţii de reorientare spre alte surse energetice, vorbim tot mai des despre exemple practice de proiecte şi ţări unde energia regenerabilă a trecut dincolo de vorbe frumoase şi a adus schimbări adevărate, semnificative. Şi, inevitabil, când vorbim de electricitate generată prin turbine eoliene sau panouri solare, apare un aspect important al acesteia — intermitenţa, care nu coincide de multe ori cu necesităţile de consum.

Foto: Centrală solară, Maroc

Simplu spus, energia solară se generează preponderent când e soare (cu excepţia tehnologiilor de săruri încălzite), iar energia eoliană poate fi generată şi noaptea, dar vântul e intermitent şi impredictibil. E nevoie, deci de baterii mari pentru a atenua acest efect. Iar când spunem baterii nu ne referim doar la bateriile cu anozi şi catozi, ci la soluţii ingenioase de stocare a energiei, precum bateria CO2 sau bateria pe bază de nisip despre care am vorbit recent, din Finlanda. Dar, oare ar exista o tehnologie de generare a electricităţii în mod regenerabil, care să fie mai predictibilă şi care să nu necesite stocare, sau măcar să aibă nevoie de capacităţi mult mai mici de stocare?

Foto: Bateria pe bază de nisip, inaugurată recent în Finlanda

Răspunsurile se ascund de multe ori în lucrări, studii şi experimente ale oamenilor de ştiinţă din ultimii 100 de ani, cu idei de multe ori geniale, care au fost refuzate la o anumită etapă, au fost considerate ineficiente economic sau pur şi simplu uitate dintr-un milion de alte motive. Şi adevărul e că, ceea ce era ineficient când gazul costa câţiva cenţi poate fi azi mult mai rentabil, când alternativele costă mult mai mult. Una din cele mai interesante asemenea surse de alternativă sunt mareele, care abia acum reîncep a primi un nou val de atenţie din partea inginerilor.

Da, elementara lecţie de geografie de la şcoală ne spunea că planeta noastră are parte de fluxuri şi refluxuri cu o regularitate de neclintit. Gravitaţia şi rotaţia Lunii în jurul Pământului sunt factorii determinanţi pentru maree, şi tocmai de asta creşterea şi scăderea nivelului oceanelor şi mărilor, cu pronunţări în anumite zone predictibile, nu necesită o energie consumată pentru acest proces. De fapt însăşi mareea este o energie uriaşă, de care pământul are parte în fiecare zi, în mod repetat.

Iar acolo unde un volum uriaş de apă creşte şi scade, forţa generată de această schimbare poate fi captată şi transformată în electricitate. Şi nu e o idee nouă de a scoate electricitate pe seama mareelor. Încă acum 98 de ani, în anul 1924, Comisia Federală de Energie din SUA a efectuat un studiu despre relevanţa tehnologiilor de generare a electricităţii din maree, în special în zona estică a SUA. Şi încă atunci verdictul a fost că în maree se ascunde o energie potenţială uriaşă, care poate fi captată prin diverde metode. Dar după acel studiu n-a urmat vreo centrală construită.

În 1956, două asemenea studii noi s-au făcut în Canada şi SUA. Iar concluzia avenit şi cu cifre, spunând că cantităţi uriaşe, de GWh şi chiar TWh de energie pot fi generate utilizând mareele. Concluzia studiilor mai spunea, însă, că o asemenea centrală ar fi probabil prea scumpă de construit pentru a fi rentabilă economic. Şi aşa tehnologia a plecat din nou în istorie.

Au urmat alte studii repetate, în 1961, apoi în anii 70 chiar trebuiau să fie construite asemenea staţii în SUA şi Canada, care n-au mai ajuns a devenit realitate. Franţa, însă, a decis să încerce, totuşi, tehnologia şi a inaugurat în 1966 prima asemenea centrală din lume, numită Rance. Se estima că acea centrală va funcţiona 40-45 de ani. Adevărul e că funcţionează şi azi, la 56 de ani de la inaugurare, şi generează circa 500 GWh de electricitate pe an, deci 0,5 TWh. O cantitate deloc neglijabilă!

Foto: Centrala de la Rance, din Franţa

Centrala din Franţa foloseşte metoda barajelor, iar aici trebuie să spunem că există câteva metode de a capta energia mareelor. Una din ele presupune un baraj, care e deschis când apa e în creştere şi lasă apa să curgă înspre rezervor, prin mai multe canale cu turbine. În acel moment, turbinele generează electricitate. Apoi, când se atinge nivelul maxim, barajul e închis şi turbinele sunt oprite. Peste circa două ore, bagajul e deschis şi apa începe a circula în sens invers, învârtind din nou turbinele şi generând din nou electricitate. Prin această metodă, se poate genera electricitate pe durata a 16-20 ore pe zi, şi e foarte uşor de prezis intervalele exacte.

Foto: Construcţia centrale Rance, inaugurată acum 66 de ani. Cu albastru sunt marcate direcţiile alternante de circulaţie a apei, turbina e marcată cu roşu. Centrala are 24 de asemenea canale şi turbine

Se mai pot folosi şi turbine cu elice, subacvatice, foarte asemănătoare cu cele eoliene, dar puse sub apă. Acestea folosesc pur şi simplu mişcarea apei, asociată mareei, şi sunt puse în mişcare de acei curenţi maritimi. Şi mai există ideea de a folosi lagune pentru maree, dar toate folosesc, în esenţă, principiul de a capta energia fie din diferenţa de nivel a apei, fie din mişcarea curenţilor de apă.

Foto: Turbină subacvatică pentru captarea energiei mareelor

Deci tehnologia e una studiată, despre care inginerii au spus în repetate rânduri că are potenţial şi chiar a fost pusă în practică, funcţionând de mai bine de jumătate de secol. Iar pe lângă centrala din Franţa, în lume au fost construite mai mult de 10 asemenea centrale, cea mai mare centrală actuală fiind localizată în Coreea de Sud, având o capacitate de 254 MW, faţă de 240 MW cât are prima centrală, din Franţa. Alte câteva centrale de capacităţi mai mari sunt în proces de construcţie, ele urmând a avea capacităţi de peste 300 MW. Totuşi, raportate la necesităţile energetice reale acest tip de generare a electricităţii este încă mult prea marginal, şi prea puţin luat în considerare.

Foto: Cea mai mare centrală actuală din lume care foloseşte energia mareelor, din Coreea de Sud

Unul din motive vine din costurile mai mari de construcţie a centralelor ce folosesc energia mareelor. Şi asta în mare parte din cauza faptului că sunt puţine la număr, iar asemenea turbine se produc, practic, prin comenzi speciale, care costă mai scump. Dar marele avantaj al unor asemenea centrale este sursa de energie inepuizabilă şi predictibilă, care permite turbinelor să opereze cu o eficienţă de până la 80%, faţă de 20-24% la cele eoliene. Iar al doilea mare avantaj este durata de viaţă de 75-100 ani, estimată în urma observării funcţionării centralei din Franţa, timp de 56 de ani. Deci, un cost ceva mai mare la început, însă o durată de viaţă cu mult peste orice turbină eoliană sau panouri solare.

Imagine: Variaţii de metode de captare a enegiei mareelor