Presentació de l’energia mareomotriu

Per Kilian Martín, Javier Muñoz i Roger Segarra

1r A Batxillerat

Esparreguera a 25 de novembre de 2008

2

Índex

Provinença de l’energia dels mars i oceans

Classificació de l’energia dels mars i oceans

- Energia de les marees

·Definició·Tècniques d’aprofitament·Exemples

- Energia de les ones

· Definició· Tècniques d’aprofitament· Exemples

- Energia tèrmica dels oceans

· Definició· Tècniques d’aprofitament· Exemples

Avantatges

Inconvenients

Conclusió

3

Provinença de l’energia dels mars i oceans

Els mars i els oceans són una font d'energia pràcticament inesgotable. L'aigua del mar emmagatzema energia tèrmica procedent de la radiació solar. Les ones i els corrents marins, provocats per la força del vent en incidir sobre la superfície de les aigües, juntament amb les marees, originen el moviment de grans masses d'aigua.

4

Energia mareomotriu: Definició

- Les marees són un moviment cíclic alternatiu d'ascens i descens del nivell de l'aigua del mar, producte de l'acció gravitatòria de la Lluna i el Sol i afavorit per la poca viscositat de l'aigua. Aquest moviment de pujada i baixada del nivell de l'aigua és aprofitat a les centrals mareomotrius per generar energia elèctrica.

-L’energia estimada que es dissipa per les marees és de l'ordre de 20000 TWh. D'aquesta energia es considera recuperable una quantitat que està al voltant de 200 TWh.

5

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

L'aprofitament del flux de l'aigua requereix disposar d'emplaçaments on l'amplada de la marees sigui gran, més de 5 m, juntament amb unes característiques geogràfiques adequades per crear grans embassaments. En qualsevol cas no pot superar el 25% de rendiment.

A continuació podrem veure el sistema d’obtenció de l’energia mareomotriu pas a pas:

6

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

7

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

8

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

9

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

10

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

11

Energia mareomotriu: Tècniques d’aprofitament

12

Energia mareomotriu: Exemple

L’any 1996 es va construir la primera central mareomotriu, a Saint Malo ( França), es va construir un dic de 750 metres de llargada i 27 metres d’alçada, que actualment continua sent la central més gran del món. On es van instal·lar 24 grups turboalternadors de 10 MW cadascun per aprofitar l’energia d eles grans marees.

Les turbines estan dissenyades per moure’s en les dues direccions i aprofitar grans cabals d’aigua amb poca alçada de salt. Central mareomotriu de Saint Malo (França)

13

Energia de les ones: Definició

L’energia de les ones consisteix en aprofitar la força de les ones.L’escalfament desigual de la superfície terrestre genera vent, i aquest, en passar per sobre de l’aigua genera ones.

14

Energia de les ones: Tècniques d’aprofitament

Lleva o paleta oscil·lant de Salter: Les pales de moviment independent empeses pel moviment alternatiu de les ones, accionen un motor que comprimeix un fluid el qual acciona una turbina. És una de les màquines més eficaces ja que arriba a rendiments del 35%.

Podem trobar 3 dispositius diferents per aprofitar l’energia de les ones:

15

Energia de les ones: Tècniques d’aprofitament

S’utilitza una sèrie de construccions en la línia de la costa dissenyades per aprofitar el moviment de les ones i generar energia elèctrica.

-Les ones passen a la cambra d’aire.

-L’aigua empeny l’aire que es troba dintre de la cambra.

-L’aire passa a través d’un conducte on hi ha una turbina impulsant l’hèlix i aquesta, a la vegada, acciona un generador d’electricitat.

-L’aigua es retira de la cambra que es torna a omplir d’aire. I així successivament.

Boia Masuda o convertidor pneumàtic

16

Energia de les ones: Tècniques d’aprofitament

Cilindre oscil·lant de Bristol. És un cilindre de formigó que es empès per les ones en un moviment de va i be que utilitzant el mateix sistema que les manxes de les bicicletes aspira aigua i desprès la deixa anar a pressió per accionar una turbina.

17

Energia de les ones: Exemple

A Espanya el projecte d’investigació Olas-2000 s’està concretant en la construcció d’una central experimental formada per 10 boies de 150 kW cadascuna, situades a uns 4 metres de la costa de Santonya (Cantàbria), per a l’aprofitament de l’energia de les ones.

18

Energia tèrmica dels oceans: Definició

Podem definir l’energia tèrmica dels oceans com l’aprofitament de la diferencia de temperatures (gradient tèrmic) entre les capes superficials i les profundes de l’oceà.

19

Energia tèrmica dels oceans: Tècniques d’aprofitament

Existeixen dos sistemes alternatius per a l’aprofitament d’aquesta font d’energia.

-El circuit obert consisteix en evaporar aigua a baixa pressió. Per poder efectuar el cicle amb un rendiment mínim és necessari que el gradient tèrmic sigui com a mínim de 20ºC.

-El circuit tancat que consisteix en evaporar un fluid d’una baixa temperatura d’ebullició amb l’aigua calenta de la superfície, el vapor fa moure una turbina i posteriorment el fluid es torna a condensar amb l’aigua freda de les profunditats.

- El problema principal d’aquestes instal·lacions és el seu baix rendiment, del 7%, atesa a la poca diferencia de temperatura entre el focus calent i el fluid que s’ha d’escalfar i l’energia necessària per bombejar l’aigua de les profunditats.

20

Energia tèrmica dels oceans: Exemple

L’any 1979 es van instal·lar dos primers prototips de centrals de circuit tancat, amb una potència relativament baixa, a les illes Hawaii. El primer de 50 kW i l’altre de 15 kW. Posteriorment es va provar un d’1 MW.

Actualment ,també a Hawaii, s’ha instal·lat un prototip de central de cicle obert de 165 kW.

Central per a l’aprofitament de l’energia tèrmica dels oceans de Hawaii

21

Avantatges de l’energia dels mars i oceans

-És una energia renovable

-És una energia neta

-És una energia silenciosa

-Té un baix cost de la matèria prima.

-La vida de la central té una vida molt llarga comparant-la amb d’altres com les de fuel-oil.( La seva vida es d’uns 75-100 anys, mentre que la de fuel-oil només de 35 anys)

22

Inconvenients de l’energia dels mars i oceans

-Costos d'inversió alts respecte al rendiment.

-Localització puntual, els majors potencials només estan en estuaris.

-És una energia limitada, solament aprofitable comercialment a partir de marees de més de 6 metres

-Les infraestructures es poden malmetre fàcilment (temporals i tempestes)

-Les parts metàl·liques de la construcció estan exposades a la corrosió (salinitat de l'aigua de mar).

-Dificultat de trasllat de l'energia produïda fins els punts de consum.

-Efecte negatiu sobre els ecosistemes aquàtics i gran impacte visual i estructural sobre el paisatge costaner.

-La producció d'energia varia diàriament en funció de les marees.

-Les crestes de màxima generació d'energia es donen precisament en plena nit, coincidint amb el període de menor demanda d'energia elèctrica.

23

Conclusió de l’energia dels mars i oceans

Entre tots em arribat a la conclusió que quan parlem de l’energia dels mars i oceans estem parlant d’una de les energies més desconegudes per a tots, és una energia encara per a descobrir i explotar, però sense oblidar-nos d’alguns dels seus inconvenients que esdevenen fatals per a la demanda energètica actual. Un exemple d’això últim són els seus punts de màxima potència, tots ells durant la nit.

24

Gràcies per la seva atenció