Vuorovesienergia eli vuoroveden nousun ja laskun aikana valtameren vesien aaltojen tuottama energia on yksi uusiutuvan energian muoto . Tässä artikkelissa tarkastelemme joitakin vuorovesienergian ympäristövaikutuksia.
Valtamerten vuoroveden ja virtausten luonnollinen nousu ja lasku tarjoaa energialähteen vuorovesienergialle, joka on uusiutuvaa. Melat ja turbiinit ovat muutama näistä teknologisista innovaatioista.
20-luvulla insinöörit loivat menetelmiä vuorovesiliikkeen – alueen, joka erottaa nousuveden laskuvedestä – hyödyntämiseksi energian tuottamiseksi paikoissa, joissa vuorovesi vaihtelee huomattavasti. Vuorovesienergia muunnetaan sähköksi kaikissa tekniikoissa erikoistuneilla generaattoreilla.
Vuorovesienergian luominen on vielä hyvin uutta. Toistaiseksi energiaa ei ole juurikaan tuotettu. Maailmanlaajuisesti toimivien kaupallisen mittakaavan vuorovesivoimalaitosten määrä on erittäin pieni. Ensimmäinen oli Ranskassa, La Rancessa. Etelä-Korean Sihwa Lake Tidal -voimala on suurin laitos.
Yhdysvalloissa ei ole yhtään vuorovesilaitosta, eikä ole paljon paikkoja, joissa sitä voitaisiin tuottaa edullisesti. Venäjällä, Kiinassa, Ranskassa, Englannissa ja Kanadassa on paljon enemmän käyttömahdollisuuksia tällaiselle energialle.
Vuorovesienergian ympäristövaikutukset
Vaikka tämä riippuu paljon voimalaitoksen sijainnista, vuorovesienergialla on sekä myönteisiä että kielteisiä ympäristövaikutuksia. Kaiken kaikkiaan vaikutukset ekosysteemiin ovat edelleen kiistanalaisia.
Vuorovesivoimaloiden kehittyminen saattaa vaarantaa ympäristön. Voimalaitoksen vedenalaiset rakenteet voivat vaikuttaa kielteisesti meren eliöstön elinympäristöihin muuttamalla ympäristön virtauskenttää ja veden laatua. Pyörivät turbiinin siivet vahingoittavat todennäköisesti meren elämää.
Vedenalaisten turbiinien tuottama melu heikentää myös vakavasti eläinten kommunikointi- ja navigointikykyä. Kanadan kunta sulki Annapolisin kuninkaallisen voimalaitoksen viime vuonna sen kaloille aiheuttaman merkittävän riskin vuoksi.
Vuorovesivoimalat voivat kuitenkin olla hyviä ympäristölle. Voimalaitosten rakentamisen jälkeen tapahtuu gradienttimuutos, joka auttaa vesiekologiaa; happipitoisuuden nousu kirjataan usein, mikä osoittaa veden laadun paranemisen.
- Valmistuksen ja asennuksen hiilijalanjälki
- Kasvihuonekaasut
- Melu ja tärinä
- Meren ekosysteemin häiriö
- Mahdollisuus tuhota luontotyyppejä
- Törmäysvaara merielämälle
- Sedimentin liikkeen muuttaminen
- Muunnelmia magneettikentässä
- Muutokset veden laadussa
- Vuorovesialueen muutos
- Häiriö navigointiin
1. Valmistuksen ja asennuksen hiilijalanjälki
Vaikka vuorovesienergiaa pidetään sinänsä puhtaana ja kestävänä energialähteenä, hiilijalanjälki kasvaa vuorovesienergiainfrastruktuurin tuotannon, asennuksen ja ylläpidon aikana. Ympäristöhyötyjen arvioimiseksi vaihtoehtoisiin energialähteisiin verrattuna tarvitaan elinkaarianalyysi.
Hiilidioksidipäästöt ovat seurausta vuorovesienergiainfrastruktuurikomponenttien tuotannosta, kuljetuksesta ja asennuksesta. Vaikka vuorovesienergiaa pidetään uusiutuvana luonnonvarana, ympäristövaikutusten arvioinnissa kokonaisuudessaan on otettava huomioon nämä varhaiset hiilidioksidipäästöt.
2. Kasvihuonekaasut
Luonnollisesti uusiutuvan energian suurin etu on sen ympäristöystävällisyys. Vuorovesivoiman kyky olla 100 % uusiutuva, 100 % luotettava ja 100 % ennustettava energialähde on yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka ajavat ilmastonmuutoksen hillitsemistä hiilidioksidipäästöjä vähentämällä.
Verrattuna samaan dieselin tuottamaan tehoon, jokainen kWh "vuorovesi" tuottaa noin 1,000 2 g CO1,000. Syrjäiset saariväestö hyödyntää usein dieselvoimantuotantoa, jonka efektiivinen hiili-intensiteetti on 25 250 g/kWh yhdistettynä sovellettavaan noin XNUMX %:n laitoksen hyötysuhteeseen. Dieselvoimantuotannon hiili-intensiteetti on XNUMX g/kWh.
Vuorovesienergian merkittävän hiilidioksidipäästöjen vähentämisen lisäksi se auttaa vähentämään myös kaikkien muiden kasvihuonekaasujen, kuten typpioksiduulin (N2O) ja metaanin (CH4), päästöjä. Kun fossiilisia polttoaineita , kuten hiiltä, öljyä ja maakaasua, poltetaan energian tuottamiseksi, näitä kaasuja vapautuu.
Vuorovesienergia ei tuota ilmansaasteita, kuten nokea ja hienojakoisia hiukkasia, jotka on yhdistetty kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi keuhko-, sydän- ja aivovaurioihin.
3. Melu ja tärinä
Tähän mennessä tehdyt rajalliset tutkimukset sen selvittämiseksi, kuinka vuorovesijärjestelmä vaikuttaa ympäristöön, ovat osoittaneet, että vaikutukset vaihtelevat suuresti paikallisen maantieteellisen sijainnin mukaan ja että jokainen sijainti on ainutlaatuinen.
Pyörivien turbiinien aiheuttamat äänet voivat vaikuttaa pyöriäisten käyttäytymiseen tai olla vaikuttamatta niiden spektristä, lähteiden tasosta ja paikallisista etenemisolosuhteista.
Pyöriäisten ennustetaan kuitenkin rikkovan esteen vain löysällä vuorovedellä ja sen ympäristössä, kun turbiinit ovat paikoillaan ja siten hiljaisia. Pyörivien turbiinien tuottama ääni joko tuottaa lisäsulkuvaikutelman tai auttaa pyöriäisiä paikantamaan turbiinit välttääkseen törmäyksen niihin, jos ne kuulevat ne.
4. Meren ekosysteemin häiriö
Vuorovesienergiaa tuottavien laitteiden asentaminen ja käyttö voi vaikuttaa meriekosysteemeihin . Turbiineihin liittyvä infrastruktuuri voi muuttaa ekosysteemejä, mikä voi vaikuttaa merieläinten levinneisyyteen ja käyttäytymiseen.
Muuttamalla sedimentin kulkeutumista ja veden virtausmalleja vuorovesienergialaitokset voivat muuttaa rannikkoekosysteemejä. Tämä häiriö saattaa vaikuttaa meren lajien levinneisyyteen ja käyttäytymiseen, erityisesti sellaisiin, jotka riippuvat tietyistä vuorovesiolosuhteista ravinnon tai lisääntymisen suhteen.
5. Mahdollisuus tuhota luontotyyppejä
Vuorovesienergialaitteiden asennuksen ja huollon aikana, erityisesti rakennusvaiheessa, voi esiintyä elinympäristön heikentymistä . Vuorovesienergiahankkeissa voi olla tarpeen asentaa merenpohjaan rakenteita, kuten turbiineja ja tukirakenteita.
Tämä merenpohjan fyysinen muutos voi vaikuttaa negatiivisesti vaikutusalueiden biologiseen monimuotoisuuteen ja ekologiseen tasapainoon, mikä voi myös häiritä näillä paikoilla elävää kasvistoa ja eläimiä sekä vahingoittaa pohjaekosysteemejä.
6. Törmäysvaara merielämälle
Suuret merieläimet, kuten valaat ja delfiinit, ovat erityisen herkkiä törmäyksille vuorovesiturbiinien kanssa. Näiden vaarojen vähentämiseksi on tärkeää tehdä perusteellisia ympäristövaikutusten arviointeja ja ottaa käyttöön suojatoimenpiteitä, kuten vedenalaisia valvontajärjestelmiä ja muunneltuja turbiinirakenteita.
7. Sedimentin liikkeen muuttaminen
Vuorovesienergiahankkeilla on potentiaalia muuttaa sedimentin kulkeutumismalleja, mikä voi vaikuttaa merenpohjaan ja lähellä oleviin rannikkoalueisiin. Tällä muutoksella voi olla vaikutusta eroosion ja sedimentaation väliseen tasapainoon, mikä voi vaikuttaa ekosysteemien vakauteen.
Tällä voi olla vaikutusta sedimentaatiomalleihin suistoissa ja rannikkoalueilla, millä voi olla vaikutusta rantaviivojen vakauteen ja läheisten ekosysteemien hyvinvointiin.
8. Muunnelmia magneettikentässä
Vedenalaiset kaapelit ja vuorovesiturbiinit tuottavat sähkömagneettisia kenttiä, jotka voivat häiritä merilajien, mukaan lukien vaeltavien kalojen, navigointijärjestelmiä ja käyttäytymistä.
9. Muutokset veden laadussa
Vuorovesienergiainfrastruktuurin perustaminen ja toiminta voi aiheuttaa epäpuhtauksia tai muuttaa ympäröivän veden laatua, mikä vaikuttaa meren ekosysteemien hyvinvointiin.
10. Vuorovesialueen muutos
Vuorovesienergian talteenotto voi vaikuttaa vuorovesivaihteluihin tietyillä alueilla, mikä vaikuttaa veden virtaukseen ja sedimentin kulkeutumiseen luonnossa. Tämä muutos voi vaikuttaa suistoalueiden ekosysteemeihin ja rannikkomaisemiin.
11. Navigoinnin häiriöt
Laivaväylien ja muiden merenkulun toimintojen suojelemiseksi vuorovesienergialaitokset on suunniteltava huolellisesti ja koordinoitava muiden merenkulun laitosten kanssa, jotta vältetään häiritseminen navigointireitteihin ja merenkulun toimintaan.
Yhteenveto
Yhteenvetona voidaan todeta, että huolellinen suunnittelu, perusteelliset ympäristövaikutusten arvioinnit ja lieventävien toimenpiteiden toteuttaminen ovat tarpeen vuorovesienergian haitallisten vaikutusten minimoimiseksi meren ekosysteemeihin ja elinympäristöihin, vaikka energialla on potentiaalia olla puhdas ja kestävä energialähde.