Prądotwórcze morskie prądy

Japończycy chcą czerpać energię z naturalnych przepływów oceanicznych wód.

Aktualizacja: 07.03.2016 17:49 Publikacja: 07.03.2016 17:18

Prototypowa podwodna prądnica. Składa się z boi, turbiny, balastu, przewodów

Prototypowa podwodna prądnica. Składa się z boi, turbiny, balastu, przewodów

Foto: OIST

U brzegów Japonii ocean bywa kapryśny. Często jego wody wzburzane są przez potężne tajfuny. Również trzęsienia ziemi uwalniają jego niszczycielską siłę, powodując olbrzymie fale tsunami. Taka właśnie fala przelała się w roku 2011 przez mur oporowy chroniący elektrownię Fukushima I. Doszło do awarii. Wprawdzie promieniowanie, które zostało uwolnione w jej wyniku, nie zabiło ani jednej osoby, jednak skutki gospodarcze incydentu były i są poważne. Japonia zdecydowała się na zamknięcie wszystkich swoich 54 elektrowni jądrowych. Był to silny cios dla japońskiej gospodarki: kraj ten wytwarzał dzięki reaktorom atomowym 30 proc. swojej energii elektrycznej. I planował więcej. Zamknięcie reaktorów spowodowało podwyżki cen prądu o prawie 20 proc. (dla obywateli) i bez mała 30 proc. (dla przedsiębiorstw).

Energetyczna dziura wypełniana jest dzięki dodatkowemu importowi paliw kopalnych (ropy i gazu – Japonia zużywa niewiele węgla). To kosztuje kraj 30 mld dolarów rocznie i powoduje zanieczyszczenia powietrza. Tylko trzy reaktory z 54 uruchomiono ponownie, reszta pozostaje wyłączona, opinia publiczna obawia się bowiem kolejnej katastrofy.

Ocean zabiera, ocean daje

Teraz jednak Japończycy planują wziąć na oceanie niszczycielu chytry odwet. Chcą zaprząc go do roboty i odzyskać energię, którą utracili na skutek wymuszonego falą tsunami wyłączenia reaktorów jądrowych. Naukowcy z Instytutu Nauki i Techniki Okinawy (OIST) twierdzą, że opracowali sposób, by czerpać energię z prądów morskich. Chcą wybudować pod powierzchnią oceanu elektrownię. I zapewniają, że będzie ona odporna na wszelkie fale i wichry.

Planowana elektrownia przypomina morską farmę wiatrową – tyle że odwróconą. Turbiny dryfować będą śmigłami zwrócone ku dołowi około 100 m pod powierzchnią wody i kilkaset lub więcej metrów ponad dnem, w którym będą zakotwiczone. Wiatraków ma być trzysta, a średnica każdego z nich ma mierzyć 80 m. Taka elektrownia będzie w stanie wygenerować 1 gigawat mocy, czyli wystarczająco, by zaspokoić energetyczne potrzeby 400 tys. gospodarstw domowych.

Podmorska elektrownia nie będzie emitować gazów cieplarnianych ani zanieczyszczeń i pod tym względem będzie lepsza od elektrowni na ropę, gaz czy węgiel. Będzie też miała znaczącą przewagę nad farmami wiatrowymi i słonecznymi. Elektrownie wiatrowe działają tylko wtedy, gdy wieje – z odpowiednią siłą. Nie za słabo i nie za mocno. Zbyt gwałtowny wicher może zniszczyć turbiny (np. w 2003 roku tajfun Maemi zniszczył siedem wielkich wiatraków na Okinawie).

Elektrownie słoneczne działają zaś tylko wtedy, gdy jest jasno. Można powiedzieć, że chodzą spać z kurami (a do tego ucinają sobie czasem drzemkę w dzień podczas dużego zachmurzenia).

Dzień i noc przez cały rok

Podwodne turbiny kręcić się zaś będą niestrudzenie, niezależnie od pory doby oraz pogody. Wiele prądów oceanicznych to zjawiska stałe, niemal niezmienne. Wprawdzie płyną powoli (1 do 1,5 m na sekundę), ale ich energia kinetyczna jest ogromna, bo woda jest ponad 800 razy gęstsza od powietrza. W sumie więc powolny prąd potrafi wprowadzić turbinę w ruch nie gorzej niż silny wiatr.

Jak na razie japońscy naukowcy pod kierownictwem prof. Tsumoru Shintake zbudowali jedną turbinę, którą testowali w różnych warunkach. Na podstawie badań stwierdzili, że podwodna elektrownia nie będzie ustępowała wydajnością elektrowniom wiatrowym, będzie za to bardziej przewidywalna, generując niezmiennie tę samą moc, przez co nie trzeba będzie się zastanawiać, jak przechowywać energię. Wyniki badań opublikowało czasopismo „Renewable Energy".

W objęciach Kuro-siwo

Japończycy chcą umieścić wiatraki na drodze prądu morskiego Kuro-siwo, który płynie na północ wzdłuż wschodniego wybrzeża Wysp Japońskich. Ma on też swoją odnogę zachodnią (słabszą), która ociera się o archipelag z drugiej strony. Kuro-siwo sięga 2,5 km pod powierzchnię wody. Prof. Shintake twierdzi, że nową technologią powinny też się zainteresować inne kraje leżące u wybrzeży oceanów, szczególnie te, które nawiedzane są przez wichry utrudniające rozwój energii wiatrowej, np. Filipiny, Tajwan.

Niestety, nie ma szans, by Polska mogła też zastosować tę technologię: na Bałtyku prądy morskie są bardzo niemrawe i w większości sezonowe.

U brzegów Japonii ocean bywa kapryśny. Często jego wody wzburzane są przez potężne tajfuny. Również trzęsienia ziemi uwalniają jego niszczycielską siłę, powodując olbrzymie fale tsunami. Taka właśnie fala przelała się w roku 2011 przez mur oporowy chroniący elektrownię Fukushima I. Doszło do awarii. Wprawdzie promieniowanie, które zostało uwolnione w jej wyniku, nie zabiło ani jednej osoby, jednak skutki gospodarcze incydentu były i są poważne. Japonia zdecydowała się na zamknięcie wszystkich swoich 54 elektrowni jądrowych. Był to silny cios dla japońskiej gospodarki: kraj ten wytwarzał dzięki reaktorom atomowym 30 proc. swojej energii elektrycznej. I planował więcej. Zamknięcie reaktorów spowodowało podwyżki cen prądu o prawie 20 proc. (dla obywateli) i bez mała 30 proc. (dla przedsiębiorstw).

Pozostało 80% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Nauka
Człowiek poznał kolejną tajemnicę orangutana. Naczelny potrafi się leczyć
Nauka
Czy mała syrenka musi być biała?
Nauka
Nie tylko niesporczaki mają moc
Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?