miercuri, 21 noiembrie 2007

Potenţialul energetic al oceanelor

Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie electrică. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţi, valuri, diferenţele de temperatură ale structurilor de apă marină şi hidrogenul.
Mareele se produc cu regularitate în anumite zone de litoral de pe glob, cu amplitudini care pot ajunge uneori la 14 -18 m, determinând oscilaţii lente de nivel ale apelor marine. Principiul de utilizare u energiei mareelor în centrale mareomolrice, de altfel singura sursă folosită în prezent din cele enumerate mai sus, constă în amenajarea unor bazine îndiguite care să facă posibilă captarea energiei apei, declanşată de aceste oscilaţii, atât la umplere (la flux), cat si la golire (la reflux).
Pentru o valorificare eficientă a energiei mareelor sunt necesare şi anumite condiţii naturale; în primul rând, amplitudinea mareelor să fie de cel puţin 8 m, iar, în al doilea rând, să existe un bazin natural (de regulă un estuar), care să comunice cu oceanul printr-o deschidere foarte îngustă. Aceste condiţii naturale apar numai în 20 de zone ale globului (ca, de exemplu: ţărmurile atlantice ale Franţei, Marii Britanii, SUA, Canadei, în Nordul Australiei, în estul Chinei ele.).
Cantitatea de energie disponibilă la această sursă, dacă ar putea fi valorificată integral în centrele electrice mareomotrice, ar produce de circa 100.000 de ori mai multă energie electrică decât toate hidrocentralele aflate în funcţiune în prezent pe glob. Alte calcule apreciază că energia furnizată anual de maree ar putea echivala cu cea obţinută prin arderea a peste 70 mii tone de cărbune.
Centralele mareomotrice produc kwh la un preţ de cost de două ori mai mare decât cel obţinut în hidrocentrale. Astfel de centrale mareomotrice se afla în funcţiune în Franţa (în estuarul Rance, format de râul cu acelaşi nume la vărsarea în Golful Saint Malo; capacitatea sa este de 240 MW şi a fost construită în perioada 1961-1966; proiectul "Chausey" prevede o construcţie asemănătoare în Golful Le Mont St.Michel), în Rusia (în estuarul Kislaya, format de râurile Tuloma şi Kola Ia Marea Barenţ, de 400 MW; un alt proiect vizează ţărmurile Mării Albe); alte proiecte prevăd noi amenajări pe ţărmul S-E al Marii Britanii pe ţărmul Golfului Fundy, unde SUA şi Canada intenţionează o construcţie de mari proporţii ş.a.
Curenţii marini sunt purtătorii unor energii cinetice deosebit de mari. Astfel, s-a calculat că un curent oceanic cu o lăţime de circa 100 m, 10 m adâncime şi o viteză de l m/s, pe timp de un an ar putea oferi o energie cinetică de circa 2 mii. kwh.
Energia curenţilor oceanici este utilizată într-o uzină de 80 MW din Florida (SUA), la Miami, prin folosirea curentului Floridei.
Se fac studii intense pentru utilizarea energiei Gulf-Streamului ale cărei dimensiuni sunt cu adevărat impresionante: are iniţial o lăţime de 500 km, o viteză de 10 km/h, temperatură de 20-25° C, răscolind apele oceanului până la adâncimi de 2500 - 3000 m şi transportă un volum de apă de 100.000.000 m 3 / s.
Valurile reprezintă o formă de stocare a energiei transmise de vânt, energie calculubilă şi demnă de luat în consideraţie. Calculele au evidenţiat că valurile cu înălţimea de 1 m, lungimea de 40 m şi perioada de 5 s, au o putere disponibilă de aproximativ 5 KW pe un front de l m lăţime.
Numeroase institute de cercetări hidraulice şi energetice din SUA, Franţa, Marea Britanic si Japonia au în programul lor de activitate realizarea unor instalaţii de captare a energiei valurilor.
Sunt în studiu şi unele proiecte ce urmăresc valorificarea energiei mării prin utilizarea diferenţei de temperatură dintre diferitele straturi ale apei Oceanului Planetar, în mod frecvent, în apele mărilor calde, sunt diferenţe mari de temperatură între straturile de la suprafaţă si cele de adâncime, diferenţe care ar permite funcţionarea unor instalaţii energetice pe baza folosirii a două surse de căldură cu temperaturi diferite.
Utilizând acest principiu al diferenţelor de temperatură, care uneori poate fi de 15-20° C, au fost construite două uzine: una în Cuba (la Matanzas), în 1940, si alta în Coasta de Fildeş (la Abidjan), câţiva ani mai târziu, dar care au funcţionat doar câţivaani. în prezent, în SUA se află, într-o fază avansată, un proiect care prevede construirea unei astfel de uzine în SUA, pe ţărmul Golfului Mexic, cu o putere de 400 MW. Specialiştii au calculat că aceste centrale ar echivala cu o hidrocentrală construită pe un fluviu cu un baraj înalt de 30 m, livrând astfel energie electrică convenabilă ca preţ.
Hidrogenul poate fi obţinui din apele mării în cantităţi, practic, inepuizabile, prin procedeul, cunoscut în chimie, de oxidare-reducere. Hidrogenul obţinui în acest mod poate fi lichefiat şi stocat sau transportat prin conducte. El reprezintă un excelent combustibil sau carburant, uşor de depozitat, de transportat la mari distanţe şi, ceea ce trebuie subliniat, reânnoibil - prin arderea lui, apa reintră în circuit fără să polueze. Hidrogenul se foloseşte deja în SUA si Japonia.
Petrolul şi gazele naturale se exploatează în cantităţi impresionante din platformele submarine ale mărilor şi oceanelor. Ele reprezintă principalele resurse extrase din Oceanul Planetar, luând în calcul volumul şi valoarea economică ale acestora.
Hidrocarburile se află, de obicei, în depozitele sedimentare, depozite care există în proporţie de circa 65% în domeniul marin. Depozitele respective sunt repartizate în mod aproximativ egal: 35% pe platformele continentale si 30% în zona taluzului continental si a marilor adâncimi.
Suprafeţele din regiunile submarine care au rezerve certe sau probabile se cifrează la peste 30 mii. Km2. Din acestea, 1,8% sunt foarte bogate şi situate în platformele submarine, 15,3% din suprafaţa menţionată are o importanţă medie si 40,2% nu este economică în prezent, celelalte fiind lipsite de perspectivele imediate .
Rezervate submarine de petrol şi gaze sunt apreciate la 35-40% din totalul mondial, din care 55% localizate numai pe platformele continentale. Pe bazine oceanice, rezervele cele mai mari le deţin Oceanul Pacific cu 35,5% urmat de Oceanul Atlantic cu 28,5% Oceanul Arctic (Oceanul îngheţat de Nord) cu 17%, Oceanul Indian cu 15% şi sectorul oceanic Antarctic cu 4%.
în prezent au fost identificate peste 1000 de zăcăminte submarine de petrol si gaze naturale, dintre care peste 400 se află deja în exploatare, în anul 1954, numai două ţări (SUA şi Azerbaidjan) exploatau petrol din zonele submarine; în anul 1975 numărul lor ajunsese la 30, iar în prezent sunt 45 de state care dispun de instalaţii complexe pe platforme de foraj submarin (numărul lor era de 600 în 1980 şi peste 750 în prezent).
Ponderea cantităţii de petrol extras a crescut progresiv: 0,12% în 1947, 20% în 1975 şi 32% în 1991, concomitent cu creşterea adâncimilor de foraj: iniţial la 40 m, apoi 150 m şi astăzi la 300 m si peste această adâncime.
Valorificarea hidrocarburilor din zonele submarine solicită investiţii mai mari decât din cele continentale; cu cât adâncimea apei va fi mai mare, pentru a fi rentabilă exploatarea, volumul zăcământului va trebui să fie mare. Aceste investiţii diferă si de la o regiune la alta.
De exemplu, investiţiile pentru punerea în exploatare a zăcămintelor din Marea Nordului au fost, în medie, de 200 mii. dolari pe zăcământ, iar în sud-estul Asiei si în Australia de numai 60 mii. dolari, în Marea Nordului sunt rentabile zăcăminte cu rezerve de 75-80 miliarde tone petrol sau 50-60 miliarde m3 gaze naturale, în timp ce pentru alte regiuni geografice, aceste valori sunt cu mult mai mici (Oceanul Atlantic, 30-35 miliarde tone şi respectiv 20-30 miliarde m3).
Perspectivele dezvoltării extracţiei de hidrocarburi din zonele submarine sunt legate de cercetarea si exploatarea regiunilor polare, precum şi de punerea în valoare a zonelor de adâncime, de extindere a forajelor în zonele de pantă (povârnişul continental) şi în cele de foarte mare adâncime.

Niciun comentariu: