Die Gezeitenturbinen

Im Kampf um erneuerbare Energien eröffnet sich eine neue Front: die Nutzung von Unterwasserströmungen.

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Mit dem Armelle THORAVAL

Die Gezeitenturbinen?

In der Luft schwebend und an den Ketten am Boden verankert, sieht die Kreatur aus wie eine Art Wasserflugzeug, dem die Flügel entzogen sind. In der Werkstatt von SMD Hydrovision, einem kleinen britischen Unternehmen in Newcastle upon Tyne, drehen sich die Turbinen langsam, weniger als fünfzehn Umdrehungen pro Minute, in entgegengesetzte Richtungen. Das Tier kann sich bewegen, sich auf sich selbst rollen, wie ein Insekt, das auf dem Rücken fliegen will. Dieser Prototyp auf dem 10. der realen Skala soll nicht der Luft, sondern den Unterwassertiefen zugewandt sein. Mehr als 25 Meter unter dem Meeresspiegel, aber weniger als 50 Meter. Die tatsächliche Größe jedes Propellers würde einen Durchmesser von 15 Metern betragen. Es ist eine der Innovationen, mit denen das britische Industrieministerium rechnet, um eine neue Front im Kampf um erneuerbare Energien zu eröffnen, nämlich die Nutzung von Unterwasserströmungen und Gezeiten. Ralph Manchester, der junge Koordinator des Projekts, zeigt auf seinem Computer die Maschine, die im Wasser arbeitet: Ebbe oder Flut, das Tier, das auf beiden Seiten mit Drehpunkten verbunden ist, dreht sich um; Die Propeller halten kurz an und starten dann erneut. „Wir sind nicht hier, um die Menschheit zu retten, sondern um zu beweisen, dass sie wirtschaftlich effizient ist. Jetzt ist es an der Zeit, in Meeresenergie zu investieren “, sagt Ralph.

Ein schüchternes Interesse

In der Statistik der erneuerbaren Energiequellen finden wir Wasserkraft (Dämme), Biomasse (von Holz zu Abfall), Windenergie (Wind) oder Sonnenenergie. Der Prozentsatz der durch Unterwasserströmungen gelieferten Energie liegt immer noch nahe bei Null. Wenn diese Aussicht heute von den großen Stromerzeugern mit etwas mehr Interesse geprüft wird, ist es dennoch mit Vorsicht. Das Gezeitenkraftwerk Rance zwischen Saint-Malo und Dinard, eine feste, teure Anlage, deren Arbeit sieben Jahre dauerte, ist in dieser Größenordnung weltweit einzigartig. Die steigenden Kosten für fossile Brennstoffe, der Klimawandel und die globale Erwärmung sowie die Dringlichkeit, neue Projekte zu finden, haben die Briten schneller als andere dazu veranlasst, ihre Bemühungen zu koordinieren, alle zu testen und zu verifizieren Projekte, die noch nicht abgeschlossen sind, zielen darauf ab, die fantastische ozeanische Energie zu nutzen. Es kann zerstörerisch und monströs sein, wenn ein Tsunami die Küste Südasiens trifft. Aber es ist eine Quelle der Hoffnung für Forscher. Die enthusiastischsten Befürworter glauben, dass das Energiepotential von Wellen und Gezeiten den weltweiten Stromverbrauch sicherstellen könnte. Die Gezeitenkraft wurde bei 2,6 Terawatt strenger bewertet (1). Nur ein kleiner Prozentsatz konnte in Energie umgewandelt werden.

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Wenn in den letzten fünfzehn Jahren niemand einen Kopeck auf die Entwicklung von Unterwasserturbinen gesetzt hat, richten Unternehmen jetzt ihre Nasen auf diesen Markt für Unterwasserwindkraftanlagen bzw. Gezeitenturbinen. „Windmühlen“ blühen in Europa rasant auf. Dies ist jedoch nicht ohne die Unzufriedenheit der örtlichen Verbände zum Schutz der Umwelt und Beschwerden aus der Nachbarschaft über Lärm oder Sehstörungen zu wecken. Eole wacht ohne Vorwarnung auf und die Energie des Windes ist nicht vorhersehbar. Wenn Poseidon seine Wut hat, garantiert die Anziehungskraft des Mondes auf die Ozeane die Gezeiten, die je nach der relativen Position der Erde, des Mondes und der Sonne und der Geographie der Küsten mehr oder weniger stark sind. „Dieser vorhersehbare Aspekt ist der Hauptvorteil von Gezeitenturbinen, auch wenn sie nur 45% der Zeit Energie produzieren können. Gezeiten sind auch vorhersehbarer als Wellen, die ebenfalls Wind ausgesetzt sind. Außerdem sind die Turbinen unter Wasser. Es ist weniger aggressiv für die Umwelt als Windkraftanlagen, aber in der Technologie sehr vergleichbar. Sie bewegen sich und können den schlimmsten Bedingungen standhalten “, sagt Ralph Manchester.

SMD hat nicht das fortschrittlichste Projekt, aber wahrscheinlich das flexibelste und, wie das Unternehmen hofft, das kostengünstigste. Es wurde gerade in NaREC, einem britischen Forschungszentrum, getestet und den schlechtesten Bedingungen ausgesetzt, um seine Mobilität und Widerstandsfähigkeit zu überprüfen. Bei voller Größe könnte der "Tidel" (Name des Systems) 1 Megawatt (MW) liefern. "Ich schätze, dass 900 Haushalte von einer Einheit aus mit Strom versorgt werden könnten", sagt Ralph. Ziel wäre es, 5 Kilometer vor der Küste Turbinen mit einer Leistung von bis zu 100 MW errichten zu können. Das von Marine Current Turbines (MCT), einem britischen Konkurrenten von SMD mit Sitz in Bristol, befürwortete System ist weniger erstaunlich und dem Geist von Windkraftanlagen näher. Im Meeresboden sind große Pylone verstaut, auf denen die Turbinen gleiten. Es funktioniert alles wie eine Art Aufzug. Für Wartungs- und Reparaturarbeiten reicht es daher aus, die Propeller in die Luft zu heben. „Vor zehn Jahren war es noch undenkbar, diese Art von Technologie entwickeln zu können. Jetzt können wir schätzen, dass dies eines Tages 10 bis 30% der weltweiten Energie liefern könnte. Nimm mich nicht für einen Fanatiker, aber es ist dringend. Ich bin 60 Jahre alt Während meines Lebens sind die CO2-Emissionen um 10% gestiegen. Wenn wir fortfahren, werden meine Kinder um 20% zunehmen. Jetzt sind wir bereit, in diesem Bereich zu beginnen. Die Frage ist jetzt politisch und wirtschaftlich. Wir sollten in der Lage sein, unsere mentalen Modelle zu ändern und die Rentabilität über einen langen Zeitraum zu berechnen. Darüber hinaus bewegen sich politische Macht und Regierungen nicht schnell genug “, sagte Peter Frankel, einer der Leiter des MCT-Projekts, das von EDF Energy unterstützt wird. MCT ist etwas weiter fortgeschritten als sein Konkurrent und hat rund zehn seiner Säulen einen Kilometer vor der Küste von Lyndon, einem hübschen Dorf in Devon, aufgestellt. Die Köpfe der Masten, eine Art große gelbe Bojen, sind vor der Küste zu sehen. "Die Menschen haben sehr gut reagiert und der einzige Protest ist der einer Bewohnerin, die sich grundsätzlich gegen elektrisches Licht durchsetzt", bemerkt Peter. Der erzeugte Strom wurde nicht in das Netz zurückgeführt. MCT hat einen Ort gewählt, an dem das Wetter entsetzlich sein kann, wodurch der Zugang zu den Säulen unmöglich und die Wartung der Turbinen unmöglich wird. Das Unternehmen plant daher eine neue Installation im Südwesten von Belfast. „Sie können solche Parks nicht in einer zu engen Passage wie beispielsweise zwischen der Isle of Wight und Portsmouth errichten, da die Gefahr besteht, dass die Strömung umgeleitet wird. Sie brauchen ausreichend starke Gezeiten und Wetterbedingungen, die eine ausreichende Erreichbarkeit ermöglichen “, fährt Peter fort.

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Keine öffentliche Finanzierung

Die beiden Unternehmen versichern, dass kein Risiko für den Seeverkehr besteht. Entweder weil sich die Turbinen weit unter dem Tiefgang der größten Boote befinden. Entweder weil die Masten wie Leuchttürme erkennbar sind. Was die Wasserfauna betrifft, würde die langsame Rotation der Turbinen ein Massaker an Fischschwärmen verhindern. Alle Projekte planen jedoch, die Umweltverträglichkeitsprüfung durch Tests zu vertiefen. Ein weiteres Problem ist offensichtlich Geld. Ohne öffentliche Mittel können sich kleine Unternehmen nicht die 5 bis 10 Millionen Pfund (7 bis 14,5 Millionen Euro) leisten, die für die Erforschung und Herstellung von Prototypen benötigt werden. Für Tom Murley, der diesen Sektor innerhalb eines großen Investmentfonds, HG Capital, überwacht, "ist die Technologie noch nicht reif für Investitionen." Gleicher Standpunkt für Jonathan Johns, Leiter des Sektors "Erneuerbare Energien" bei Ernst & Young: "Das System ist noch nicht ausgereift, wir müssen mindestens fünf Jahre warten." Die Zeit, die benötigt wird, um die effizienteste Technologie zu nutzen.

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Höhere Energie

Privatinvestoren kommen aber um zu sehen, nichts weiter. Ohne öffentliche Mittel wenig Hoffnung auf Erfolg. Auch in Frankreich versucht das bretonische Unternehmen Hydrohelix, ein Projekt zu starten, das dem der Briten ähnelt. Das Grundprinzip ist dasselbe: Verwenden Sie die mit den Gezeiten verbundenen Meeresströmungen und wissen Sie, dass die Dichte des Wassers viel größer ist als die des Windes, wodurch eine höhere Energie garantiert wird. Das bretonische Projekt sieht aus wie eine „Halskette der Meere“, eine am Boden befestigte Ringkette mit einer Turbine in der Mitte. In Norwegen versorgt die Installation von Unterwassersäulen einige Häuser im Dorf Hammerfesten. „Wir wissen, dass nur eine oder zwei der konkurrierenden Technologien überleben werden, die effizienteste und die kostengünstigste. Und langfristig werden wir wie im Windkraftanlagenbereich große Gruppen haben, die den Markt dominieren werden “, erkennt Ralph Manchester an. Bis dahin müssen wir festhalten.

Eines der Ziele des nächsten G8-Gipfels unter dem Vorsitz von Tony Blair ist es, eine konzertierte Reaktion zur Unterstützung dieser neuen Technologien zu erreichen. Wir haben in Davos gesehen, dass Blair und Chirac auf dem besten Weg waren, die Messlatte sehr hoch zu legen. Bis zum Vorschlag einer gemeinsamen Finanzierung?

(1) Lexikon der Energie, Band 4, 2004. Ein Terawatt entspricht einer Milliarde Kilowatt.

Mehr:
- Die Meinung eines CNRS-Forschungsdirektors
- Der Standort eines Gezeitenturbinenherstellers: www.marineturbines.com
- Wikipedia-Seite zu Hydroliennes

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