Obnovitelné mořské energie jsou stále více považovány za udržitelné řešení rostoucích energetických potřeb naší planety . Vzhledem k neustálému nárůstu poptávky po energii a výzvám spojeným s klimatickými změnami musí naše společnost nutně přejít na zdroje energie, které jsou šetrnější k životnímu prostředí.
V tomto článku se budeme zabývat různými druhy obnovitelných mořských energií, jejich výhodami a nevýhodami, jakož i dalšími zajímavými aspekty, které je třeba zohlednit, jako jsou inovace , výzkum, osvěta a sociální přijatelnost těchto technologií .
Různé druhy obnovitelných mořských energií
Energie z přílivových proudů
Energie z přílivových proudů se vyrábí zachycením kinetické energie mořských proudů . Vodní turbíny fungují podobně jako větrné turbíny, ale jsou ponořeny ve vodě, aby mohly využívat pohyb proudů.
Existují různé typy vodních turbín, jako jsou axiální turbíny, reaktivní turbíny a turbíny s vrtulí. Energie z vodních turbín má velký potenciál díky hustotě vody , která je přibližně 830krát vyšší než hustota vzduchu, což umožňuje vyrábět značné množství energie i při relativně slabých mořských proudech.
Přílivová energie
Přílivová energie využívá k výrobě elektřiny rozdíl výšky mezi přílivem a odlivem . Přehrady nebo přílivové elektrárny se staví v ústí řek nebo zátokách, aby zachytily tuto energii.
Existují dva hlavní typy přílivových elektráren: přílivové přehrady s nádržemi a přílivové turbíny. Přílivová elektrárna La Rance ve Francii, zprovozněná v roce 1966, je příkladem přílivové přehrady s nádrží a zůstává jednou z největších zařízení tohoto typu na světě.
Vlnová energie
Energie vln využívá pohyb vln k výrobě energie. Plovoucí zařízení, nazývaná vlnové měniče energie, jsou rozmístěna na moři, aby zachytila tuto energii a přeměnila ji na elektřinu . Technologie přeměny energie vln jsou různé, včetně oscilujících vodních sloupců, systémů s otočným bodem, pelamisů a mořských hadů.
Příkladem projektu využívajícího energii vln je elektrárna Agucadoura v Portugalsku, která byla uvedena do provozu v roce 2008, avšak v roce 2009 byla z technických a finančních důvodů odstavena.
Tepelná energie oceánů
Tepelná energie oceánů (ETO) využívá rozdíl teploty mezi teplou povrchovou vodou a studenou hlubokou vodou k výrobě elektřiny. Tato technologie obvykle využívá Rankinův cyklus s organickou kapalinou k přeměně tepla na elektrickou energii.
Tropické a rovníkové oblasti jsou obzvláště vhodné pro využívání ETO vzhledem k výraznějšímu teplotnímu rozdílu mezi povrchovou a hlubokou vodou. Pilotní projekty, jako je instalace OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) v NELHA (Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority), prokázaly technickou proveditelnost této technologie, i když stále existují výzvy v oblasti snižování nákladů a zvyšování energetické účinnosti.
Výhody obnovitelných mořských energií
Snížení emisí skleníkových plynů
Jednou z hlavních výhod obnovitelných mořských energií je jejich nízká uhlíková stopa . Nahrazují fosilní zdroje energie, čímž přispívají ke snížení emisí skleníkových plynů a boji proti klimatickým změnám .
Podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) by mořské energie mohly do roku 2050 přispět ke snížení globálních emisí CO2 o 5,8 gigatun. To představuje významnou část úsilí potřebného k dosažení cílů Pařížské klimatické dohody, jehož cílem je omezit nárůst průměrné globální teploty na 2 °C nad předindustriální úrovní, a v ideálním případě na 1,5 °C.
Významný energetický potenciál
oceány pokrývají přibližně 70 % povrchu Země a nabízejí obrovský energetický potenciál. Evropská unie odhaduje, že energie vln a přílivu by mohla do roku 2050 pokrýt 10 % poptávky EU po elektřině.
Navíc některé regiony světa, jako například Skotsko, mají díky své geografické poloze a podmínek oceánu . Do roku 2030 by britské ostrovy mohly vyrábět až 30 % své elektřiny z mořské energie, zejména z přílivové a vlnové energie.
Komplementarita s jinými zdroji obnovitelné energie
Obnovitelné mořské energie představují zajímavou komplementaritu s jinými zdroji obnovitelné energie, jako je sluneční a větrné energie . Jejich výroba elektřiny je často předvídatelnější a méně proměnlivá, což může přispět k vyvážení elektrických sítí.
Například příliv a odliv jsou předvídatelné roky dopředu a vlny mohou poskytovat pravidelnou produkci energie i v případě, že vítr a slunce jsou nestálé. Kombinací různých zdrojů obnovitelné energie je možné vytvořit odolnější a spolehlivější energetické systémy, které jsou schopné reagovat na výkyvy poptávky a snížit závislost na fosilních palivech.
Nevýhody obnovitelných mořských energií
Náklady na vývoj a údržbu
Technologie obnovitelných mořských energií jsou stále ve vývoji a jejich zavedení a údržba mohou být nákladné . Náklady na instalaci a údržbu zařízení v mořském prostředí mohou být vysoké, zejména v náročných povětrnostních podmínkách .
S postupným zdokonalováním těchto technologií a dosažením úspor z rozsahu by však náklady měly klesat, což zvýší konkurenceschopnost obnovitelných mořských zdrojů energie ve srovnání s konvenčními zdroji energie.
Místní dopady na životní prostředí
Ačkoli obnovitelné mořské energie mají celkově pozitivní dopad na životní prostředí, mohou mít místní dopady na faunu a flóru mořskou . Například vodní turbíny mohou narušovat mořské biotopy a přílivové elektrárny mohou měnit pobřežní ekosystémy.
K minimalizaci těchto dopadů jsou nezbytné studie o dopadu na životní prostředí a ke snížení místních dopadů na životní prostředí lze zavést opatření ke zmírnění dopadů, jako je návrh turbín, které jsou méně škodlivé pro faunu, a obnova mořských habitatů .
Omezený přístup k vhodným lokalitám
Vhodná místa pro instalaci zařízení na výrobu energie z mořských obnovitelných zdrojů jsou omezená kvůli faktorům, jako je hloubka vody, vzdálenost od pobřeží a povětrnostní podmínky. To může ztěžovat přístup k těmto energetickým zdrojům a jejich využívání. Technologické inovace a pokrok ve výzkumu by však mohly rozšířit počet potenciálních lokalit a zvýšit dostupnost těchto technologií.
Další zajímavé aspekty k zvážení
Inovace a výzkum
Rozvoj obnovitelných mořských energií vyžaduje významné investice do výzkumu a inovací. Vlády a mezinárodní organizace hrají klíčovou roli při podpoře těchto iniciativ a při napomáhání spolupráci mezi výzkumníky, průmyslem a politickými rozhodovateli.
Financovací programy, jako je evropský rámcový program Horizon Europe , nabízejí příležitosti pro rozvoj výzkumných a inovačních projektů v oblasti obnovitelných mořských energií.
Osvěta a společenská přijatelnost
Je nezbytné zvyšovat povědomí veřejnosti o výhodách obnovitelných mořských energií a klást důraz na jejich společenskou přijatelnost. Místní projekty a vzdělávací iniciativy mohou přispět k zapojení komunit a podpoře těchto technologií.
Veřejná fóra, výstavy a školní programy mohou být využity k informování a zapojení občanů do otázek souvisejících s obnovitelnými mořskými energiemi.
Ekonomický potenciál a tvorba pracovních míst
Rozvoj obnovitelných mořských energií nabízí významný ekonomický potenciál a může přispět k tvorbě pracovních míst v oblasti výzkumu, inženýrství, výroby a údržby. Podle Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj ( OECD ) by světový trh s mořskou energií mohl do roku 2050 dosáhnout hodnoty 53 miliard dolarů a vytvořit více než 680 000 pracovních míst.
Závěr o obnovitelných mořských zdrojích energie
Obnovitelné mořské zdroje energie představují řešení pro uspokojení energetických potřeb naší planety. Navzdory výzvám, kterým čelí, je jejich energetický potenciál, nízká uhlíková stopa a komplementarita s jinými obnovitelnými zdroji energie slibnou volbou pro budoucnost.
Investice do výzkumu, inovací a osvěty veřejnosti jsou nezbytné pro podporu vývoje a přijetí těchto technologií. Spojením úsilí vlád, podniků, vědců a občanů můžeme využít potenciál obnovitelných mořských energií k vybudování udržitelné a odolné energetické budoucnosti, která bude schopna čelit výzvám klimatických změn a podpořit hospodářský růst, přičemž zachováme naši drahocennou planetu pro budoucí generace.