Meeresenergien: Potenzial und Nutzungstechnologien

Das Meer ist eine der mächtigsten und unerschlossensten Quellen erneuerbarer Energie. Unter allen erneuerbaren Energien zeichnen sich die aus Meeresressourcen gewonnenen Energien durch ihr Potenzial aus. Der Grund für ihre Effizienz liegt darin, dass sie, da es sich um riesige offene Gebiete wie die Ozeane handelt, keinen Hindernissen oder Schatten ausgesetzt sind, die Wind oder Strömungen blockieren, was eine maximale Nutzung dieser Ressourcen ermöglicht. Im Folgenden beschreiben wir die wichtigsten Meeresenergiequellen und den aktuellen Stand ihrer Entwicklung.

Offshore-Wind

La Offshore-Windkraft Es handelt sich um eine der am weitesten entwickelten und wettbewerbsfähigsten Technologien im Bereich der Meeresenergie. Ende 2009 erreichte die installierte Leistung der Offshore-Windenergie 2.063 MW. Dänemark und das Vereinigte Königreich sind in diesem Sektor führend, aber Länder wie China schreiten schnell voran und investieren in Spitzentechnologie, um die Effizienz von Offshore-Windkraftanlagen zu steigern.

Das Potenzial für Offshore-Windenergie ist enorm, insbesondere in tiefen Ozeanen, wo schwimmende Windkraftanlagen auf dem Vormarsch sind. Der Vorteil dieser Standorte besteht darin, dass die Winde aufgrund des Fehlens von Hindernissen wie Bergen oder Gebäuden stabiler und von höherer Qualität sind, was eine höhere konstante Stromerzeugung ermöglicht.

Schätzungen zufolge befinden sich 80 % der Windressourcen unseres Planeten im Meer, was diese Technologie zu einem Schlüsselfaktor für die Zukunft der erneuerbaren Energien macht. Darüber hinaus ist die schwimmende Plattformen Sie sind eine Lösung, um die Winde in Tiefseegebieten zu nutzen und so das Wachstum dieser Branche weiter anzukurbeln.

Ein Beispiel für diese Entwicklung ist der Offshore-Park Hywind, in der Nordsee 25 km vor der Küste Schottlands gelegen, das schwimmende Windkraftanlagen nutzt. Es wird erwartet, dass diese Art von Lösungen in naher Zukunft weit verbreitet sein wird.

Wellenenergie

La Wellenenergie o Wellenenergie nutzt die Wellenbewegung der Wasseroberfläche zur Stromerzeugung. Obwohl sie sich noch in der Versuchsphase befindet, hat diese Technologie großes Potenzial, insbesondere in Gebieten mit starkem Wellengang wie der Atlantikküste Europas.

Zur Gewinnung dieser Energie befinden sich verschiedene Arten von Technologien in der Entwicklung:

• Oszillierende Wassersäule (OWC): Im Baskenland wird ein innovatives Projekt entwickelt, das diese Technologie nutzt. Es besteht aus einer halb untergetauchten Säule, in der die in der Säule enthaltene Luft durch die Bewegung der Wellen komprimiert wird, wodurch eine Turbine angetrieben wird, die Strom erzeugt.
• Dämpfungsglieder und Absorber: Diese Geräte erfassen die Bewegung von Wellen und wandeln sie in mechanische Energie um, die anschließend in Elektrizität umgewandelt wird.
• Überlaufsysteme und Terminatoren: Diese Systeme nutzen den Einfluss von Wellen auf eine Struktur, um Strom zu erzeugen.

In Motrico (Spanien) wurden bereits mehrere Wellenturbinen installiert, die bis zu 296 kW erzeugen, was zeigt, dass Wellenenergie eine wachsende Realität im Bereich der erneuerbaren Energien ist.

Gezeitenenergie

La Meerwasserenergie Es wird durch Ausnutzung des Anstiegs und Abfalls der Gezeiten erzeugt. Die meisten aktuellen Gezeitensysteme basieren auf dem Bau eines Staudamms, der ein natürliches Reservoir schafft. Bei Flut füllt Wasser dieses Reservoir und später, wenn die Flut nachlässt, wird das Wasser durch Turbinen freigesetzt, die Strom erzeugen.

Eines der ältesten und größten Beispiele dieser Technologie ist das Gezeitenkraftwerk von La Rance in Frankreich, das seit 1966 in Betrieb ist. Obwohl diese Systeme Einschränkungen aufweisen, wie z. B. die Notwendigkeit, dass die Wellen mindestens 5 Meter hoch sein müssen, und die mögliche Veränderung der Küstenökosysteme, sind sie an Orten mit starken Gezeiten immer noch eine praktikable Option. Auch Südkorea verfügt über ähnliche Einrichtungen.

Energie aus Meeresströmungen

Eine weitere Möglichkeit, Energie aus dem Meer zu gewinnen, sind Meeresströmungen. Wie die Windenergie nutzt diese Quelle die Kraft der kontinuierlichen Wasserbewegung, um untergetauchte Turbinen anzutreiben, die Strom erzeugen. Das repräsentativste Beispiel ist das System SeaGen, eine Schiffsturbine in der Strangford Strait. Dieses System kann bis zu 1,2 MW pro Tag erzeugen und ist damit eines der effizientesten Meeresströmungsenergieprojekte.

Obwohl es in Spanien keine Gebiete mit idealen Meeresströmungen für diese Art von Projekten gibt, könnten einige Gebiete, wie die Straße von Gibraltar und die galizische Küste, in Zukunft Anlagen dieser Art beherbergen.

Wärmegradient des Ozeans

Diese Energiequelle basiert auf dem Temperaturunterschied zwischen der Meeresoberfläche und dem Tiefenwasser. In tropischen und äquatorialen Regionen, wo der Unterschied mehr als 20 °C betragen kann, kann es zur Stromerzeugung genutzt werden. Das System nutzt einen thermodynamischen Kreisprozess, wie z Rankine-Zyklus, um eine erzeugende Turbine zu bewegen.

Obwohl sich diese Technologie noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet, investieren Länder wie Indien, Japan und Hawaii in die Erforschung dieser Gezeitenkraftwerke.

Salzgradient und osmotischer Druck

Die Verwendung des Salzgradienten, auch bekannt als blaue Energie, basiert auf dem Unterschied in der Salzkonzentration zwischen Meerwasser und Flüssen. Durch den Prozess der Osmose entsteht aus dieser Differenz Energie, die in Strom umgewandelt werden kann. In Norwegen entsteht im Oslo-Fjord eines der ersten osmotischen Kraftwerke.

Der Einsatz dieser Technologien birgt ein enormes Potenzial, da Flussmündungen und Flussdeltas rund um den Planeten zahlreiche Möglichkeiten für deren Umsetzung bieten.

Obwohl das Meer zahlreiche Energieressourcen mit immensem Potenzial bietet, befinden sich die meisten Technologien, die diese nutzen, noch in der Forschungs- oder Entwicklungsphase. Eine Ausnahme bildet die Offshore-Windenergie, die bereits über technologische Reife und Marktwettbewerbsfähigkeit verfügt.

Die Haupthindernisse für den massiven Ausbau der Meeresenergie sind die hohen Implementierungskosten und die Notwendigkeit, den technologischen Fortschritt fortzusetzen, um eine effiziente und nachhaltige Produktion zu gewährleisten. Die Zukunft der erneuerbaren Energien wird jedoch weitgehend von den Fortschritten in diesem Sektor abhängen.