A energia das marés é uma das principais fontes de energia renovável, mas também uma das mais infantis. Quais são algumas vantagens e desvantagens da energia das marés a considerar ao investir nesta fonte de energia relativamente verde?
Usando a força das marés, a energia é produzida a partir da atração gravitacional da lua e do sol, que puxa a água para cima, enquanto a força rotacional e gravitacional da Terra puxa a água para baixo, criando assim as marés alta e baixa.
Esse movimento da água com a mudança das marés é uma forma natural de energia cinética.
Basta um gerador de vapor, turbina de maré ou a tecnologia mais inovadora de energia dinâmica das marés (DTP) para transformar energia cinética em eletricidade. A empresa de engenharia SIMEC Atlantis projetou recentemente a maior turbina maré de rotor único do mundo, que pode gerar mais eletricidade a um menor custo de operação e manutenção.
No entanto, as marés atualmente não são a forma mais barata de energia renovável e os efeitos reais da energia das marés sobre o meio ambiente ainda não foram totalmente determinados. Aqui estão algumas vantagens e desvantagens da energia das marés que não devem ser esquecidas.
Vantagens da energia das marés: limpa e compacta
A energia das marés é uma fonte de energia verde conhecida, pelo menos em termos de emissão zero de gases de efeito estufa. Também não ocupa muito espaço. O maior projeto de maré do mundo é a Central Tidal de Sihwa Lake na Coreia do Sul, com uma capacidade instalada de 254 MW. O projeto, estabelecido em 2011, foi facilmente adicionado a um paredão de 12,5 km de comprimento construído em 1994 para proteger a costa contra inundações e para apoiar a irrigação agrícola.
Compare isso com alguns dos maiores parques eólicos, como como o parque eólico Roscoe no Texas, EUA, que ocupa 400 km2 de terras agrícolas, ou o projeto eólico Fowler Ridge de 202,3 km2 em Indiana.
Mesmo os parques solares são geralmente maiores, como o Parque Solar do Deserto de Tengger em China, que cobre uma área de 43 km2 e o Parque Solar Industrial de Bhadla, que se estende por 45 km2 de terras em Rajasthan, Índia.
Nesse sentido, até mesmo países pequenos com uma extensão de costa longa o suficiente podem utilizar a energia das marés de maneiras que não poderiam competir de outra forma com países ricos em terras como os EUA, China e Índia em energia solar e eólica.
Vantagens da energia das marés: energia contínua e previsível
Outro benefício da força das marés é que ela é previsível. As forças gravitacionais dos corpos celestes não vão parar tão cedo. Além disso, como a maré alta e baixa são cíclicas, é muito mais fácil para os engenheiros projetar sistemas eficientes do que, digamos, prever quando o vento soprará ou quando o sol brilhará.
Em junho deste ano, a Bloomberg relatou que o Reino Unido passou nove dias sem gerar quase nenhuma energia eólica. De 26 de maio a 3 de junho, a energia gerada pelos parques eólicos do Reino Unido caiu de mais de 6.000 MW para menos de 500 MW. Em contraste, os cientistas já sabem o volume de água e o nível de energia que o equipamento das marés provavelmente irá gerar antes da construção.
A energia das marés também é relativamente próspera em baixas velocidades, em contraste com a energia eólica. A água tem densidade mil vezes maior do que o ar e as turbinas das marés podem gerar eletricidade a velocidades tão baixas quanto 1m / s, ou 2,2 mph. Em contraste, a maioria das turbinas eólicas começa a gerar eletricidade a 3m / s-4m / s, ou 7mph-9mph.
Além disso, os avanços tecnológicos na indústria só levarão a soluções de energia das marés mais baratas e sustentáveis.
“Historicamente, os conversores de energia das ondas são caros e grandes em comparação com sua produção de energia. Mas não devemos permitir que isso defina o futuro da indústria das marés. Cerca de 10% -20% da demanda global de eletricidade poderia ser atendida pela energia das ondas ”, diz Diego Pavia, CEO da InnoEnergy.
“ É uma fonte de energia muito previsível e geralmente compensa a intermitência da energia solar e eólica – equilibrando a rede com um baixo custo nivelado de energia. Um de nossos ativos, CorPower, está desafiando a maneira como a indústria pensa sobre a energia das ondas usando os princípios do coração humano. Por meio de seu conversor de energia das ondas, a empresa é capaz de fornecer absorção de energia das ondas cinco vezes maior do que outras tecnologias. E é por isso que o poder da energia das ondas não deve ser esquecido. ”
Vantagens da energia das marés: longevidade do equipamento
Usinas de energia das marés podem durar muito mais do que parques eólicos ou solares, em cerca de quatro vezes a longevidade. Barragens de maré são longas estruturas de concreto geralmente construídas ao longo dos estuários dos rios. As barragens têm túneis ao longo delas contendo turbinas, que são giradas quando a água de um lado flui pela barragem para o outro lado. Diz-se que essas estruturas semelhantes a barragens têm uma vida útil de cerca de 100 anos.O La Rance na França, por exemplo, está operacional desde 1966 e continua a gerar quantidades significativas de eletricidade a cada ano.
As turbinas eólicas e os painéis solares geralmente vêm com uma garantia de 20 a 25 anos, e enquanto algumas células solares atingiram a marca de 40 anos, elas normalmente se degeneram a um ritmo de 0,5% de eficiência ao ano.
A vida útil mais longa da energia das marés a torna muito mais competitiva em termos de custo a longo prazo. Mesmo as usinas nucleares não duram tanto. Por exemplo, estima-se que a nova usina nuclear Hinckley Point C planejada para ser construída em Somerset, Reino Unido, forneça energia por cerca de 60 anos, uma vez concluída, de acordo com um relatório da BBC.
Desvantagens da energia das marés: falta de pesquisa
Embora os verdadeiros efeitos das barragens de maré e turbinas no ambiente marinho não tenham sido totalmente explorados, houve algumas pesquisas sobre como as barragens manipulam os níveis do oceano e podem ter efeitos negativos semelhantes aos da energia hidrelétrica.
Um relatório de 2010 encomendado pela US National Oceanic and Atmospheric Association e intitulado ‘Environmental Effects of Tidal Energy Development’ identificou vários efeitos ambientais, incluindo a “alteração de correntes e ondas”, a “emissão de campos magnéticos ”(EMFs) e seus efeitos na vida marinha, e a“ toxicidade de tintas, lubrificantes e revestimentos anti-incrustantes ”usados na fabricação de equipamentos.
O Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) estudou o efeito de uma turbina de maré em Strangford Lough, na costa da Irlanda do Norte. O Laboratório de Ciências Marinhas do PNNL estava particularmente interessado em como a turbina das marés afetou as focas locais, focas cinzentas e botos que habitam a área. A turbina fabricada pela Atlantis estudada foi capaz de desligar quando mamíferos maiores se aproximaram.
No entanto, ainda há necessidade de mais pesquisas.
“A vazante e o fluxo naturais do oceano podem ser uma fonte de energia abundante e constante. Mas antes de colocarmos dispositivos de energia na água, precisamos saber como eles podem impactar o meio ambiente marinho ”, disse a oceanógrafa do PNNL Andrea Copping em um artigo de pesquisa.
” Nós temos que provar de antemão que não há impacto e não podemos. Não temos provas concretas, apenas teorias baseadas no conhecimento existente e modelagem de computador. ”
Desvantagens da energia das marés: o impacto das emissões de CEM
As emissões eletromagnéticas também podem perturbar os sensíveis vida marinha. O ecologista marinho do PNNL, Jeff Ward, disse que a organização estava observando como os CEM prejudicam a capacidade do salmão Coho juvenil de reconhecer e fugir de predadores, ou o impacto negativo sobre os caranguejos Dungeness de detectar odores através de suas antênulas. Eles também estão observando se a vida marinha é atraída ou repelida por EMFs em geral.
Ward disse na conferência Oceans 2010: “Realmente não sabemos se os animais serão afetados ou não. Surpreendentemente, há pouco pesquisa abrangente para dizer com certeza. ”
Embora não tenha havido muita pesquisa sobre os efeitos dos CEM, um estudo da Comissão Europeia em 2015 descobriu que os CEM também podem ter um impacto nas rotas migratórias da vida marinha em a área.
Algumas espécies suscetíveis a CEM são tubarões, patins, raias, crustáceos, baleias, golfinhos, peixes ósseos e tartarugas marinhas. Muitos desses animais usam campos magnéticos naturais para navegar em seu ambiente.
O estudo mais conclusivo, de acordo com o relatório da Comissão Europeia «Impactos ambientais do ruído, vibrações e emissões eletromagnéticas das energias renováveis marinhas», foi uma observação da migração das enguias. O estudo concluiu que os CEM causaram as enguias para desviar de sua rota migratória instintiva , mas “os indivíduos não foram desviados por muito tempo e retomaram sua trajetória original”.
Outro experimento descobriu que elasmobrânquios bentônicos – que incluem tubarões, raias e patins – foram atraídos por uma fonte de EMF emitida por um submarino umbilical. Novamente, não houve evidência conclusiva de quaisquer efeitos cumulativos e prejudiciais.
Desvantagens da energia das marés: altos custos de construção
Não há como evitar o fato de que a energia das marés mantém um dos mais pesados – etiquetas de preços iniciais. O projeto proposto de Swansea Bay Tidal Lagoon no País de Gales, Reino Unido, tem preço de £ 1,3 bilhão ($ 1,67 bilhão). A já mencionada Central Elétrica das Marés do Lago Sihwa custou $ 560 milhões e o La Rance custou 620 milhões de francos em 1966. Usando uma conversão online e calculadora de inflação, isso equivale a cerca de $ 940 milhões em 2018.
Em comparação , O Tengger Desert Solar Park custou cerca de US $ 530 milhões para uma capacidade instalada total de 850 MW, tornando-o mais econômico do que o Lago Sihwa, com capacidade total de 254 MW. Da mesma forma, o Parque Eólico Roscoe custou cerca de US $ 1 bilhão para uma produção de 781 MW, em comparação com o projeto de marés da Baía de Swansea, que deve gerar cerca de 320 MW no total.
Embora os custos de geração de longo prazo sejam relativamente bons em comparação com outros sistemas de energia renovável, o custo de construção inicial torna o investimento em energia das marés um empreendimento particularmente arriscado.
Em primeiro lugar, a instalação de um sistema de marés é tecnologicamente desafiador. Os fabricantes estão competindo contra o oceano em movimento, e o equipamento e o conhecimento técnico necessários para construir o sistema com sucesso costumam ser muito caros, especialmente em comparação com um parque eólico ou solar.
A segunda despesa está relacionada ao ponto levantado em a seção anterior. As empresas que gerenciam um sistema de energia das marés precisam conduzir análises contínuas sobre o efeito que isso tem no ambiente específico em que estão operando. Isso requer pesquisa e avaliação de ambientalistas, biólogos marinhos e especialistas geográficos para mitigar a destruição de ecossistemas sensíveis, o que pode ser caro.
No entanto, o professor associado de sistemas de energia da Oregon State University, Ted Brekken, continua certo de que progressão ajudará a mitigar alguns desses custos, dizendo ao Yale Environment 360: “A tecnologia continuou avançando, o que é uma boa notícia. Mas o grande problema é reduzir os custos. Neste momento, existe a realidade de sobreviver enquanto nós chegar lá.
“Em algum momento, todas as instalações fáceis e baratas para energia eólica e solar estarão prontas. E então é a energia do oceano que é a próxima da fila. ”
