אנרגיית גאות ושפל

תחנת הכוח לה ראנס בצרפת

אנרגיית גאות ושפל היא סוג של אנרגיה הידרואלקטרית, הממירה את האנרגיה הקינטית והפוטנציאלית של תנועת המים מתחת לפני הים לאנרגיה מכנית, כאשר הלהבים מסתובבים האנרגיה המכנית בציר ההנעה מומרת לאנרגיה חשמלית באמצעות גנרטור.[1] בצורה זו ניתן ליצור אנרגיה ירוקה ומתחדשת.

רקע

מבנה של טחנת מים בתקופה הרומית ששמשה לטחינת דגן: המים שנאגרו בבריכות בשעות גאות זרמו מגובה וכך תרמו לתנועה מכנית של הגלגל.

גאות ושפל נוצרים על ידי השפעת הירח והשמש על כוח הכובד הגורם לתנועה המחזורית של הים[1]. טווח הגאות הוא רחב ויכול להשתנות (4.5–12.4) מאתר לאתר[2]. על מנת להשתמש באנרגיה זו יש צורך בהפרשים של 7 מטרים לפחות[2][3]. הצפיפות של המים הרבה יותר גבוהה מזו של אוויר (פי 800), ולכן אנרגיית גאות ושפל יכולה לספק אנרגיה חזקה יותר מאנרגיית רוח.[1] בניגוד לרוח, גאות ושפל הם תהליכים צפויים ויציבים. ולכן שימוש בטכנולוגיה הידרואלקטרית זו מספקת אנרגיה חשמלית יציבה ואמינה[3][4].

אנרגיית הגאות היא אחת הצורות העתיקות ביותר של אנרגיה בה משתמשים בני האדם. טחנות מים שחלקן השתמשו באנרגיית הגאות החלו לפעול עוד בשנת 787 לספירה בחופי ספרד, צרפת ובריטניה, וכללו בריכת אחסון ושלוחה להעברת המים בעזרת גלגל[2]. בתהליך זה השתמשו בתנועה המים לסיבוב הגלגל (אנרגיה מכנית), אנרגיה זו נוצלה לטחינת התבואה[5][2]. במאה ה-19 התחילו בארצות הברית ובאירופה להשתמש בטחנות גאות וטורבינות ליצור חשמל.

קיימות בעולם מספר תחנות כוח המפיקות חשמל על ידי שימוש בכוח הגאות. הראשונה שהוקמה היא תחנת הכוח "לה ראנס" בצרפת בשנת 1966, שהייתה תחנת הכוח הגדולה ביותר עד שנפתחה תחנת הכוח באגם סיווה (אנ') בקוריאה הדרומית בשנת 2011[1].

בארצות כמו סין, צרפת, אנגליה, קנדה ורוסיה קיימים רווחי גאות גדולים ולכן פוטנציאל למימוש אנרגיה זו הוא גדול[1][4]. בים התיכון תופעת הגאות חלשה יחסית (עשרות סנטימטרים בלבד), ולכן אין היתכנות טכנולוגית וכלכלית בישראל לשימוש באנרגיית גאות ושפל[6].

שיטות וטכנולוגיות ללכידת אנרגיית גאות ושפל

מבנה של טורבינת מים מודרנית

טורבינות גאות ושפל

על מנת לספק אנרגיה לגנרטורים, רוב הפרויקטים של גאות ושפל מסתמכים על טורבינות. הזרמים החזקים של המים (אנרגיה קינטית) מניעים את להבי הטורבינה, ותנועת להבי הטורבינה יוצרת אנרגיה מכנית, שהופכת לאנרגיה חשמלית כאשר היא מגיעה לגנרטור. הסוגים הפופולריים ביותר הם טורבינות בעלות ציר אופקי וטורבינות עם ציר אנכי. להבים בודדים מוגדרים כלהבים קבועים או מתכווננים שיכולים להתיישר עם זרמי הגאות בזמן שהם נעים[4]. טורבינות עשויות להשתמש באמצעים אקטיביים או פסיביים כדי לסנן או להרחיב את כיוון הזרימה[1].

פעילות הטורבינה יעילה יותר במים רדודים המייצרים יותר אנרגיה, להבי טורבינה שנעים לאט, מורידים את הסיכוי לפגיעה באורגניזמים החיים במערכת[1][4].

מטח גאות

האנרגיה הפוטנציאלית מגאות נשמרת באמצעות הצבה אסטרטגית של סכרים מיוחדים, מטח זהו סוג של סכר גדול ומיוחד הבנוי מבטון לרוחב טווח הגאות ובצורה זו מאפשר פיקוח ושליטה בתנועת זרמי הגאות על ידי מהנדסים, דבר המאפשר שליטה בכמות האנרגיה המופקת.[3] המטחים ממוקמים בדרך כלל במעברי כניסה למפרצים שיוצאים מהאוקיינוס, נהרות ושפכי נהרות. שערי המטח נפתחים עם עליית הגאות, ונסגרים בשעות השפל, בתוך המאגר מפלס המים נשאר גבוה ומחוצה לו המפלס נמוך. המאגר לא מושפע משעות הגאות והשפל. בעת הצורך באנרגיה חשמלית, המים משוחררים דרך טורבינות המטח ומייצרות אנרגיה על ידי שימוש בהפרשי גובה המים (אנרגיה פוטנציאלית כובדת המומרת לאנרגיה קינטית של זרימת המים) הנמצאים בתוך המבנה ומחוצה לו. אנרגיה זו מומרת לאחר מכן לאנרגיה מכנית כאשר המים משוחררים דרך טורבינות גדולות היוצרות אנרגיה חשמלית באמצעות שימוש בגנרטורים. בדרך כלל נדרש גובה מינימלי של 5 מטרים כדי להצדיק בניית מטחי גאות, ולכן קיימים רק 40 מטחים פעילים ברחבי העולם.[1]

לגונת גאות ושפל

לגונות הן גופי מים בנויים המוקפים באוקיינוס באופן חלקי על ידי מחסום טבעי (אבן) או מלאכותי, ניתן לבנות לגונה גם בשפכי נהרות, המכילות מים מתוקים המתרוקנים לתוכן. הלגונה מתפקדת כשובר גלים בזמן שפל ושוקעת בזמן גאות. בעלי חיים יכולים לשחות סביב המבנה ואורגניזמים קטנים יותר יכולים לחיות בתוכו[1]. הלגונות מתפקדות באופן זהה למטחים, אך בשונה ממטחים הן ממקומות בתוך האוקיינוסים או הנחלים ויכולות לייצר אנרגיה חשמלית באופן רציף, ללא התערבות מהנדסים ולא בהתאם לדרישה, המאגר מושפע ישירות משינוי הגאות. הטורבינות פעילות כאשר הלגונה מתמלאת ומתרוקנת[3][4]. באמצעות הצבה אסטרטגית של סכרים מיוחדים ניתן להשתמש באנרגיה האגורה על ידי שינוי הגובה ותנועת זרימת המים. בזמן גאות כאשר מפלס המים עולה, המים מועברים לאגן גדול מאחורי הסכר, כך נאגרת כמות גדולה של אנרגיה פוטנציאלית. כאשר הגאות נסוגה, אנרגיה זו מומרת לאנרגיה מכנית כאשר המים משוחררים דרך טורבינות גדולות היוצרות חשמל באמצעות שימוש בגנרטורים.

יתרונות וחסרונות

אנרגיית גאות ושפל היא משאב פוטנציאלי של אנרגיה מתחדשת נקייה. אנרגיה זמינה, ניתנת לחיזוי מדויק דבר המהווה יתרון משמעותי. מבחינה טכנולוגית, קיים דמיון בשיטת הפקת האנרגיה בין טורבינת גאות לבין טורבינת רוח, אך רוח אינה ניתנת לחיזוי ברוב המקרים. בנוסף, יעילות ייצור האנרגיה בטורבינת גאות גדולה יותר מזו של טורבינת רוח כיוון שטורבינות הגאות מנצלות את האנרגיה הקינטית של זרימת המים אשר צפיפותם גבוהה פי 800 מצפיפות האוויר[4], וכתוצאה מכך הטורבינות מקבלות אנרגיה מכנית גדולה שמספקת אנרגיית חשמלית גדולה יותר כתוצאה מכך[1].

טכנולוגיית ייצור אנרגיה מגאות ושפל עדיין ממשיכה להתפתח, אך אין ערובה לכך שהשקעה בבניית מערכות אלו ואחזקתן תניב רווחים כלכליים משמעותיים לחברות האנרגיה או תועיל לצרכנים. מהנדסים פועלים לשיפור הטכנולוגיה של מחוללי אנרגיה גאות ושפל כדי להגדיל את כמות האנרגיה שהם מייצרים, להקטין את השפעתם על הסביבה ולהגדיל את הרווחים שלחברות אנרגיה[4]. מסיבה זו יזמים אינם ממהרים להשקיע בתחנות כוח המבוססות על אנרגיית הגאות וקיימים בעולם מספר קטן יחסית של אתרים בהם ניתן לייצר אנרגיית גאות במחיר סביר[4]. לרוב, האתרים המתאימים למשימה זו מרוחקים מאוד מאזורים מיושבים ומשתמשים פוטנציאלים, עובדה המעמיסה עלויות גבוהות מאוד בהקמת תחנת כוח מסוג זה ובהעברת החשמל המיוצר לצרכנים[5]. בנוסף, קיים חשש שניצול אנרגיית המים באוקיינוס ובניית תחנות כוח גדולות עלול לפגוע באקולוגיה ובסביבת החיים העשירה באוקיינוסים, שיקולים אלו מעכבים ומונעים פיתוח של תחנות כוח נוספות מסוג זה[1] .

השפעות סביבתיות

הצבת טורבינות באתרים שונים באוקיינוס עלולים ליצור פגיעה סביבתית קשה, כפונקציה של גודל הטורבינה והאתר בו היא ממוקמת. הצבת טורבינות בהם קיימים מטחים או לגונות גאות ושפל היא מורכבת, מכיוון שהמכונות גדולות ומשבשות את הגאות שהן מנסות לרתום[1]. הדאגה הסביבתית העיקרית היא התנגשות בין להבי טורבינות לבין אורגניזמים ימיים עקב תנועות של בעלי חיים טבעיים, קיים גם חשש שרעש הטורבינות יכול להשפיע על התקשורת בין בעלי חיים הימיים, אינטראקציה חברתית, טרף והתחמקות. כמו בכל ייצור החשמל, קיים חשש ששדות אלקטרומגנטיים הנוצרים על ידי כבלי חשמל וחלקים נעים של הטורבינות עשויים להשפיע על בעלי חיים המשתמשים בשדה המגנטי הטבעי של כדור הארץ לצורך כיוון, ניווט וציד. כמו כן, יש סכנה לזיהום מכימיקלים כגון צבע נגד קורוזיה וכמויות קטנות של שמן. אמנם חלק מעיצובי הטורבינה אינם דורשים שימון עדיין קיימות השפעות שליליות על איכות המים. שינויים גדולים של גאות ושפל בזרימה עלולים לשבש מערכות פיזיות טבעיות ולגרום להידרדרות באיכות המים או לשינויים בהובלת משקעים, ועלולים להשפיע על תהליכים חשובים במערכת האקולוגית[5].

ההשפעה הסביבתית של מערכת מטח יכולה להיות משמעותית למדי. הקרקע הנמצאת בטווח הגאות מופרת לחלוטין. הטורבינות נעות במהירות במטחים אלה (יותר בהשוואה לטורבינה הממוקמת בלגונה), וחיות ימיות יכולות להיתפס בלהבים. מבחינה כלכלית, מטח הוא מחולל אנרגיה יקר, אף על פי שאין עלויות דלק, התקנת מטחים כוללת יותר בנייה, מכונות ותחזוקה. בניגוד לטורבינות בודדות, מטחים דורשים גם מערכות בקרה ופיקוח מתמיד על מנת להתאים את תפוקת הכוח[3][4].

בלגונת גאות ושפל, השינוי בגובה המים עלול לפגוע בחיי הצומח ובעלי החיים. בנוסף התכונות הכימיות של המים, ובעיקר המליחות בתוך לגונת הגאות נמוכה יותר מאשר בסביבה הימית המקיפה אותה, דבר שמשנה את תנאי המחיה ועשוי להשפיע על האורגניזמים החיים בה. בסכרים המוקמים בשפכי נהרות, דגים ובעלי חיים אחרים עלולים להיחסם בכניסה אל תוך לגונת הגאות או ביציאה ממנה.[1]

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא אנרגיית גאות ושפל בוויקישיתוף

הערות שוליים

  1. ^ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Capturing energy from tidal fluctuations, Tethys
  2. ^ 1 2 3 4 Tidal Energy, Ocean Energy Council, ‏2018 (באנגלית אמריקאית)
  3. ^ 1 2 3 4 5 Mark Crawford, 6 Ways to Capture Tidal Energy, The American Society of Mechanical Engineers, ‏Oct 23, 2019 (באנגלית אמריקאית)
  4. ^ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 National Geographic Society, tidal energy, National Geographic Society, ‏2011-06-14 (באנגלית)
  5. ^ 1 2 3 אנרגיה הידרואלקטרית | אנרגיית מים | מגלים | גאות ושפל, באתר הגן הסולארי, ‏2010-05-16
  6. ^ אנרגית גאות ושפל - אנרגיה מתנודות וזרמים, באתר אלקטריק


Read other articles:

SynchronicityAlbum studio karya The PoliceDirilis1 Juni 1983DirekamDesember 1982 – Februari 1983 AIR Studios, Montserrat Le Studio, Quebec, CanadaGenreNew Wave, pop-rock, reggae rockDurasi44:32LabelA&MProduserThe Police, Hugh PadghamKronologi The Police Ghost in the Machine(1981)Ghost in the Machine1981 Synchronicity(1983) Every Breath You Take: The Singles(1986)Every Breath You Take: The Singles1986 Singel dalam album Synchronicity Every Breath You TakeDirilis: May 1983 (May 1...

 

 

Street in Sydney, Australia Crown StreetNew South WalesCrown Street in East Sydney looking southInner SydneyNorth endSouth endCoordinates 33°52′16″S 151°13′01″E / 33.871043°S 151.216938°E / -33.871043; 151.216938 (North end) 33°53′30″S 151°12′46″E / 33.891536°S 151.212808°E / -33.891536; 151.212808 (South end) General informationTypeStreetLength2.4 km (1.5 mi)Formerroute number Metroad 1 (1993–1999) Na...

 

 

Formigliana commune di Italia Tempat Negara berdaulatItaliaRegion di ItaliaPiedmontProvinsi di ItaliaProvinsi Vercelli NegaraItalia Ibu kotaFormigliana PendudukTotal498  (2023 )GeografiLuas wilayah16,76 km² [convert: unit tak dikenal]Ketinggian157 m Berbatasan denganCarisio Casanova Elvo Villarboit Balocco Santhià SejarahSanto pelindungVictor Maurus (en) Informasi tambahanKode pos13030 Zona waktuUTC+1 UTC+2 Kode telepon0161 ID ISTAT002059 Kode kadaster ItaliaD712 Lain-lainSitus we...

Blue Origin, LLCLogo bulu Blue OriginJenisLimited Liability CompanyIndustriIndustri dirgantaraDidirikan08 September 2000 (2000-09-08)PendiriJeff BezosKantorpusatKent, Washington, Amerika SerikatTokohkunciBob Smith (CEO)[1]PemilikJeff BezosKaryawan2.500[2] (2019)AnakusahaBlue Origin FloridaBlue Origin TexasBlue Origin International[butuh rujukan]Situs webBlueOrigin.com Blue Origin, LLC adalah perusahaan dirgantara Amerika Serikat yang didanai secara swasta dan...

 

 

Sport equipment manufacturer MacGregor GolfIndustrySports equipmentFounded1897; 127 years ago (1897) as Crawford, McGregor & Canby Company [1]HeadquartersUSProductsGolf clubs, bags, accessoriesWebsitewww.macgregorgolf.com MacGregor Golf is a sports equipment manufacturing company based in Albany, Georgia, which specializes in golf. MacGregor currently produces a wide range of golf clubs, bags, and accessories.[2] The company roots can be traced to 1829, w...

 

 

この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。(このテンプレートの使い方)出典検索?: コルク – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL(2017年4月) コルクを打ち抜いて作った瓶の栓 コルク(木栓、�...

Voce principale: Supercoppa di Serie C. Supercoppa di Lega di Prima Divisione 2010 Competizione Supercoppa di Lega di Prima Divisione Sport Calcio Edizione 11ª Organizzatore Lega Italiana Calcio Professionistico Date dal 19 maggio 2010al 23 maggio 2010 Luogo Novara, Portogruaro Partecipanti 2 Formula Finale A/R Impianto/i Stadio Piergiovanni Mecchia, Stadio Silvio Piola Sito web lega-pro.com Risultati Vincitore Novara(1º titolo) Secondo Portogruaro Statistiche Miglior marcator...

 

 

Peta infrastruktur dan tata guna lahan di Komune Neuvic-Entier.  = Kawasan perkotaan  = Lahan subur  = Padang rumput  = Lahan pertanaman campuran  = Hutan  = Vegetasi perdu  = Lahan basah  = Anak sungaiNeuvic-Entier merupakan sebuah komune di departemen Haute-Vienne di Prancis. Lihat pula Komune di departemen Haute-Vienne Referensi INSEE lbsKomune di departemen Haute-Vienne Aixe-sur-Vienne Ambazac Arnac-la-Poste Augne Aureil Azat-le-Ris Balledent La Baz...

 

 

2022年肯塔基州聯邦參議員選舉 ← 2016年 2022年11月8日 (2022-11-08) 2028年 →   获提名人 蘭德·保羅 查爾斯·布克 政党 共和黨 民主党 民選得票 913,326 564,311 得票率 61.8% 38.2% 各縣結果保羅:     50–60%     60–70%     70–80%     80–90%布克:     50–60%     60–70% 选前聯邦參議...

2007 anthology of essays by Woody Allen Mere Anarchy Hardcover editionAuthorWoody AllenCountryUnited KingdomLanguageEnglishGenreFictionPublisherEbury PressPublication date5 July 2007Media typePrintPages176 pp.ISBN978-0091920210 hardcover editionOCLC85897685 Mere Anarchy is an anthology of essays by Woody Allen. First published on July 5, 2007, by Ebury Press,[1][2] the book is a collection of 18 tales, 10 of which previously ran in The New Yorker. It was Allen's first col...

 

 

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (يونيو 2023) جسر سكة الحديد التركية في وادي الأبيض جسر سكة حديد وادي الأبيض - الجانب الشرقي (التُقطت الصورة عام 2016). الاسم الرسمي جسر سكة الحديد التركية فوق وادي الأبيض الب...

 

 

Former U.S. House district in Pennsylvania Pennsylvania's at-large congressional districtObsolete districtCreated1789179318731883189319131943Eliminated1791179518751889190319231945Years active1789–17911793–17951873–18751883–18891893–19031913–19231943–1945 The U.S. state of Pennsylvania elected its United States representatives at-large on a general ticket for the first and third United States Congresses. General ticket representation was prohibited by the 1842 Apportionment Bill ...

Artikel ini tentang topan 1989; untuk angin ribut dengan nama yang sama, lihat Angin Tropis Gay. Taifun/Angin Ribut Siklonik GaySiklon TropisTopan Gay pada puncaknya tak lama sebelum longsornya di IndiaTerbentuk pada1 November 1989Mereda pada10 November 1989 Kecepatan anginmaksimal3 menit: 230 km/jam 1 menit: 260 km/jam Tekanan minimal930 hPa (mbar) Korban jiwa902 tewas, 134 menghilangKerusakan521 juta (USD 1989Basin=NIO)Area terdampakThailand, IndiaBagian dari Musim topan Pasifik 1989Musim s...

 

 

فيليز موستار تأسس عام 1922 البلد البوسنة والهرسك  الدوري دوري البوسنة والهرسك الممتاز  الموقع الرسمي الموقع الرسمي  الطقم الرسمي الطقم الأساسي الطقم الاحتياطي تعديل مصدري - تعديل   نادي فيليز موستار لكرة القدم (بالبوسنوية: Fudbalski Klub Velež Mostar)‏ هو ناد بوسني لكرة قدم م�...

 

 

German footballer (1946–2024 Bernd Hölzenbein Hölzenbein in 2018Personal informationDate of birth (1946-03-09)9 March 1946Place of birth Runkel, Greater Hesse, Allied-occupied GermanyDate of death 15 April 2024(2024-04-15) (aged 78)Height 1.72 m (5 ft 8 in)Position(s) Winger, strikerYouth career1956–1966 TuS Dehrn1966–1967 Eintracht FrankfurtSenior career*Years Team Apps (Gls)1967–1981 Eintracht Frankfurt 420 (160)1981–1982 Fort Lauderdale Strikers 46 (10)1982?...

Berikut ini adalah daftar 20 perusahaan pengapalan peti kemas terbesar di dunia menurut kapasitas kapalnya dalam satuan TEU dan jumlah kapal peti kemas. Jumlah kapal merupakan gabungan jumlah kapal yang dimiliki dan disewa. Dua puluh perusahaan ini memiliki kapasitas total 17.274.462 TEU yang mewakili 83,5% kapasitas total dunia. Hanjin Shipping (626.217 TEU, 104 kapal, dan pangsa pasar 3,5%) sudah berhenti beroperasi setelah menyatakan bangkrut pada Februari 2017, jadi namanya dihapus dari d...

 

 

The Sims Online Diterbitkan diNA: 17 Desember 2002JP: 26 Desember 2002[1][2]GenrePermainan daring multipemain masifLisensiLisensi proprietarium Bahasa Daftar bahasa Inggris 60 Karakteristik teknisPlatformWindows Mesinproprietary engine (en) Modepermainan video multipemain FormatCD-ROM Metode inputpapan tombol komputer dan tetikus Informasi pengembangPengembangMaxis[3][4]PenyuntingElectronic Arts ProdusenMargaret NgVirginia Ellen McArthurDesainerWill WrightChris...

 

 

Stockton Wheel ServiceHolt Manufacturing Company Logo Rechtsform Company Gründung 1883 Auflösung 1925 Auflösungsgrund Fusion Sitz Stockton, Kalifornien, USA Branche Kraftfahrzeuge Traktor von 1910 Traktor von 1917/18 Kettenschlepper Holt Manufacturing Company, vorher Stockton Wheel Service, war ein US-amerikanischer Hersteller von Kraftfahrzeugen.[1] Inhaltsverzeichnis 1 Unternehmensgeschichte 2 Pkw 3 Literatur 4 Weblinks 5 Einzelnachweise Unternehmensgeschichte Benjamin Holt grü...

Coppa UEFA 1990-1991 Competizione Coppa UEFA Sport Calcio Edizione 20ª Organizzatore UEFA Date dal 19 settembre 1990al 22 maggio 1991 Partecipanti 64 Nazioni 32 Risultati Vincitore Inter(1º titolo) Secondo Roma Semi-finalisti Sporting LisbonaBrøndby Statistiche Miglior marcatore Rudi Völler (10) Incontri disputati 126 Gol segnati 286 (2,27 per incontro) La formazione interista vincitrice del trofeo Cronologia della competizione 1989-1990 1991-1992 Manuale La Coppa UEFA ...

 

 

American brain injury survivor (1823–1860) This article is about the survivor of an iron bar through the head. For the UK musical band, see Phinius Gage. Phineas P. GageGage and his constant companion‍—‌his inscribed tamping iron‍—‌sometime after 1849, seen in the portrait (identified in 2009)[note 1] that exploded the common image of Gage as a dirty, disheveled misfit [K] BornJuly 9, 1823 (date uncertain)Grafton County, New Hampshire,[note 2] U.S.D...