Wat is maritieme energie en hoe wordt elektriciteit geproduceerd?

Zeeën en oceanen bieden tal van mogelijkheden om elektriciteit op te wekken. Foto: Pixabay

Hoe kunnen we de zee gebruiken om elektriciteit op te wekken? Wat zijn de obstakels en de voordelen van maritieme energie? We geven u een overzicht van de verschillende technologieën en hoe deze overal ter wereld toegepast worden. Wie weet, misschien zult u hierna de Noordzee nooit meer op dezelfde manier bekijken.

Duurzame energie doet denken aan zonne-energie en fotovoltaïsche panelen, windenergie en windturbines, waterkracht en waterkrachtcentrales … Een minderheid zal denken aan geothermie en biomassa. Nog veel minder mensen zullen denken aan maritieme of zee-energie.

Toch biedt zee-energie tal van mogelijkheden. Zeeën en oceanen bedekken meer dan 70% van de aarde en zijn dus een belangrijke bron van energie. Golven, getijden en zeestromingen kunnen alvast bijdragen aan de diversificatie van de wereldwijde energiemix.

Welke soorten maritieme energie bestaan er?

Maritieme energie of zee-energie is veelal een overkoepelende naam voor verschillende technologieën en toepassingen. Hieronder geven we een overzicht van die technologieën en leggen we kort uit wat ze precies inhouden.

Getijdenenergie: het gebruik van eb en vloed

Getijdenenergie is energie die opgewekt wordt door gebruik te maken van het verschil in waterhoogte tussen eb en vloed. Het verschil bedraagt maar enkele decimeters op open zee, maar bij sommige kusten kan het verschil oplopen tot enkele meters.

Hoe werkt het?

Bij vloed wordt het water achter een dam ‘gevangen’. Dit gebeurt door het water eerst in de dam te laten lopen. Als de hoogste stand bereikt wordt, sluiten de sluisdeuren. Het water blijft in het bekken achter. Als het waterverschil voor en achter de dam hoog genoeg is dan worden de deuren opnieuw geopend. Het water stroomt langs de turbines, die gekoppeld zijn aan generatoren, terug naar zee. De generatoren worden aangedreven door turbines en wekken de elektriciteit op.

De hoeveelheid opgewekte energie hangt af van het watervolume dat door de turbines stroomt en het hoogteverschil voor en achter de dam.

Een groot voordeel van deze energie is dat het volledig voorspelbaar is. We kunnen op voorhand precies zeggen hoeveel energie op een bepaalde plaats geproduceerd zal worden. Dit is niet het geval voor zonne- of windenergie, die afhankelijk zijn van de weersomstandigheden.

Het nadeel is dat centrale maar om de 12 uur energie opbrengt. De cyclus van eb en vloed valt ook niet altijd samen met een grote vraag naar elektriciteit.

Het aantal getijdencentrales is klein. Ze meest bekende bevindt zich in Frankrijk, direct naast de Mont-Saint-Michel: de fabriek van de Rance.

De getijdenenergie: het gebruik van zeestromingen

Net als de windturbines voor de wind bestaan er turbines die gebruik maken van de energie uit de waterstroom. De turbines worden onder water geïnstalleerd en beginnen te bewegen onder invloed van oceaanstromingen, net zoals de wind de wieken van de windturbines doet bewegen.

De turbines worden aangedreven door de stroming.
De turbines worden aangedreven door de stroming. Foto: Meygen

De dichtheid van water is een belangrijke factor om rekening mee te houden bij het ontwerp en de bouw van deze turbines. Ze zijn qua vermogen immers vergelijkbaar met windturbines, maar ze zijn een stuk kleiner.

Een hydrokinetische turbine zet de kinetische energie van de oceaanstromingen om in mechanische energie. Een generator zet daarna de mechanische energie om in elektrische stroom.

Net zoals bij getijdenenergie die gebruikt maakt van eb en vloed is dit soort getijdenenergie ook voorspelbaar. Dat is een groot voordeel om de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit in te schatten. En natuurlijk is getijdenenergie net zoals alle andere technologieën die hier besproken worden een hernieuwbare energie. Toch moeten we een kanttekening maken bij getijdenenergie: de turbines zouden een negatieve impact hebben op het milieu. Sterker nog, de aanwezigheid van de turbines onder water zouden de stromingen kunnen wijzigen en een mogelijk negatief effect hebben op het zeeleven. De effecten op het zeeleven zijn echter nog niet voldoende onderzocht waardoor het negatieve effect moeilijk in te schatten is.

Golfenergie: het gebruik van de golven op zee

De wind creëert golven op het oppervlak van zeeën en oceanen, die zorgen voor een hoogteverschil. Er bestaan verschillende methodes om golfenergie te exploiteren. Een eerste methode maakt gebruik van vlotters die op een as bevestigd zijn met een vrijloop mechanisme: als de vlotter omhoog gaat neemt hij de as mee, als de vlotter weer omlaag gaat loopt hij vrij. De Pelamis – letterlijk “de tuinslang” – is een bekend voorbeeld van een boei of vlotter die door beweging een hydraulische pomp aandrijft. Deze “tuinslang” ligt voor de kust van Portugal.

Een foto van de Pelaris in Portugal.
Een foto van de Pelamis in Portugal. Foto: www.marinetechnologynews.com

 

Er bestaan nog andere methodes, maar geen enkele is voorlopig winstgevend. Golfenergie wordt om die reden voorlopig weinig toegepast. Men werkt wel aan proefprojecten in o.a. Australië en Schotland.

Thermische energie: het gebruik van de warmte van de oceanen

Dit soort energie maakt gebruik van het temperatuurverschil tussen de bodem en het oppervlak van de oceaan. Het verschil moet 20 graden bereiken om elektriciteit te kunnen produceren. Aan de hand van generatoren en vermogensomzetters wordt de thermische energie omgezet in elektrische energie.

Blauwe energie: het gebruik van het zoutgehalte

Een zoutoplossing bevat energie, en dus ook onze zeeën en oceanen. Er bestaan twee technieken om de energie uit het water te halen. Een daarvan noemen we blauwe energie. Dit soort energie gebruikt de techniek van osmose, een term uit de wereld van de chemie.

Osmose exploiteert het verschil in zoutconcentratie van twee watermassa’s. Wanneer zoet en zout water van elkaar gescheiden worden door een membraan dat het water, maar niet opgeloste stoffen zoals zout doorlaat, stroomt zoet water door het membraan naar de zoute kant. Dit proces bouwt een druk op die hoog genoeg is om een turbine aan te drijven die op haar beurt elektriciteit opwekt.

Vandaag is het gebruik van deze energiebron beperkt omdat de aanmaak van het essentiële membraan ingewikkeld en duur is. Blauwe energie biedt wel perspectieven voor de toekomst aangezien het een niet-vervuilende vorm van hernieuwbare energie is.

Comments of the page

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

KillMyBill gebruikt cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. KillMyBill gebruikt cookies om de gebruikerservaring te verbeteren. Meer informatie.