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sábado, 30 de abril de 2016
Energía de las olas del mar para generar electricidad en Dinamarca
Usa el mismo principio del Pelamis, pero me gusta
más porque está fijo en tierra. En lo que me parece que tiene una debilidad,
con respecto al Pelamis, es que cuando baja la marea no genera. El Pelamis, al
poder navegar, no tiene ese problema, pero está sujeto al mar picado y a las
tempestades. Este debe tener un costo menor y hablan de MW, mientras el Pelamis
anda en KW.
martes, 19 de mayo de 2015
Argentina y su encrucijada energética
Hoy, a
mediados de 2015, la
Argentina se encuentra en una situación energética en que debe elegir entre varios
caminos. Todos ellos parecen ofrecer posibilidades de éxito y al mismo tiempo elevados
riesgos a mediano y a largo plazo. Por consiguiente, la elección no será fácil.
La Argentina se embarcó, a
partir de 2010, en la exploración de los hidrocarburos no convencionales,
basándose en el supuesto de que el resultado había sido exitoso en EEUU. Pero
parece que los resultados, de la mayoría de las compañías petroleras estadounidenses, estuvieron muy lejos de ser exitosos mucho antes de la baja del precio del
barril de crudo. Y cada día que pasa hay más gente que va llegando a la conclusión
de que se trata de una burbuja más, similar a tantas otras que la precedieron,
alimentada por el anhelo de EEUU de autoabastecerse y por el flujo de capitales
de inversores incautos, que fluyó para financiar las aventuras de las
petroleras en el negocio de los no convencionales.
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Fig.1 – Muchos caminos posibles. ¿Cuáles seguir?
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A partir de 2016 habrá un nuevo gobierno en Argentina y todo parece indicar
que se presentará la posibilidad de resolver que camino tomar. ¿Habrá que
elegir uno nuevo, o seguir por el actual?
La situación que se presentaba complicada antes de la baja del precio del
barril de crudo, hoy se ha complicado mucho más. Cuando el petróleo se
encontraba a más de 100 dólares el barril, con permanente tendencia a subir,
había una variable que no se consideraba necesario analizar. La base de
cualquier razonamiento era petróleo caro y escaso. Ahora nos han demostrado
que, mediante determinados mecanismos, el petróleo se puede transformar en algo
abundante y barato. Como consecuencia, hay una variable adicional: el precio
del barril de crudo.
Todo problema planteado matemáticamente mediante ecuaciones, será más
dificil de resolver cuanto mayor sea el número de variables. Para que tenga
solución, también deberá aumentar el número de ecuaciones. Si la cantidad de variables
es una, sería necesaria una ecuación, si fueran dos, dos ecuaciones y así
sucesivamente, siempre se deberá tener igual cantidad de variables que de
ecuaciones.
A partir de la baja del precio del crudo ha aparecido una nueva variable,
pero la nueva ecuación necesaria no es fácil de plantear. No sabemos como se
comportará esta nueva variable en función del tiempo.
Para complicar más las cosas, los supuestamente calificados entes y
expertos emiten predicciones que se contradicen unas con otras todo el tiempo.
Los argentinos, cuando analizan temas de energía, lo hacen en un entorno
acotado a un tipo de energía y no se hacen análisis que tengan en cuenta todos
los tipos posibles al mismo tiempo. Esto sería necesario, porque cada tipo de
energía está relacionado con todos los demás. Es decir que hace falta un plan
general para todo el país.
¿Habrá que
seguir el camino que siguieron otros países?
Seguir el camino que siguieron otros países, a quienes creemos que les fue
bien, no nos asegura el éxito, en primer lugar porque cada país tiene su propia
realidad.
Por otro lado, ¿cómo podemos hacer para conocer el resultado real, de
quienes dicen que les fue bien siguiendo un determinado camino?
Por consiguiente, creo que habrá que elegir un camino propio y hacernos
responsables de la elección, sin dejar
de observar lo que hacen los demás países.
Los
hidrocarburos no convencionales
En la Argentina
nunca se supo si los recursos no convencionales existentes, técnicamente
recuperables, se podrían llegar a
transformar en reservas, o sea en recursos económicamente recuperables. No
obstante, el gobierno actual puso a la venta la ilusión de que se trataba de un
tesoro, que aseguraría nuestra felicidad para siempre y la oposición la compró. Para
eso, cada “especialista” del gobierno, hablando de Vaca Muerta, “confundió” el
término recurso con reserva. Desde hace tiempo nadie habla de Vaca Muerta en
Argentina: silencio radial. Más precisamente, desde que el precio del barril de
crudo llegó en su estrepitosa caída a unos 70 dólares.
Actualmente, con precio del barril de petróleo en torno de los 50 dólares a
nivel mundial, la Argentina
les paga a las petroleras que extraen petróleo en el territorio nacional unos
76 dólares el barril y los combustibles en el surtidor aumentan su precio todo
el tiempo.
Las energías
renovables
Nos han tratado de hacer creer que las energías renovables significaban la
gran solución ante el alto precio y próximo agotamiento del petróleo. Idea esta
que fue inmediatamente aceptada por todos, ya que significaba tener usinas con
combustible gratis. Además, venían acompañando al respeto más absoluto del medio
ambiente. ¡Energía limpia!, decían los más audaces.
Pero cuando comenzamos a sacar las cuentas, resultó que la alta inversión
necesaria para comenzar a producir algunas de esas energías limpias, hacía que
para amortizarlas durante su vida útil había que venderlas a un precio mayor
que la energía obtenida de combustibles fósiles. Entonces se “resolvió” el
problema mediante subsidios gubernamentales en todo el mundo.
Cuando se midió el grado de limpieza de las renovables, se llegó a la
conclusión de que no eran tan limpias, ya que durante la fabricación e
instalación de las centrales renovables el proceso no tenía nada de limpio.
Las esperanzas están centradas en que los equipos que constituyen las
centrales de energías renovables puedan ser obtenidos a un precio cada vez
menor en el futuro y que en los procesos de fabricación se incluyan cada vez más energías renovables.
Este panorama se ve lejano, si es que algún día se alcanza.
Los
biocombustibles
Producir biocombustibles a partir de residuos, suele ser rentable si se
maneja bien. Cultivar plantas con el único fin de utilizar sus frutos para generar energía, normalmente
no es rentable, ni sustentable y origina más problemas que soluciones.
Si la producción de los biocombustibles se realiza a partir de la basura, o
de los residuos tales como la materia fecal, residuos industriales o agrícolas,
el proceso tiene tres ventajas: 1) Permite sacarse de encima la basura y los residuos;
2) Obtener abonos como subproductos y 3) Obtener combustibles. Además y lo que
es muy importante, no es necesario el largo proceso que implica sembrar,
cultivar y cosechar una planta para recién comenzar a producir el
biocombustible. Esta operación necesita generalmente usar más energía que la
que se obtiene y la contaminación del medio ambiente termina siendo mayor que
la de la producción de los combustibles fósiles.
La
demanda de biocombustibles en el mundo es realmente muy baja y termina siendo
compulsiva, como la obligatoriedad de “cortar” los combustibles fósiles con un
cierto porcentaje de biocombustibles
La energía
atómica
Después de los desastres nucleares de Rusia y Japón, esta variante se ha
transformado en algo poco atractivo para la mayoría de los países. La Argentina sigue
proyectando la construcción de más centrales nucleares, adicionales a las tres
que ya tiene, como si lo de Rusia y Japón no hubiera ocurrido. ¿No será una
actitud un tanto temeraria? ¿Se habrá analizada lo suficiente esta decisión?
El riesgo de la generación basada en energía nuclear existe, ya sea en
Alemania, Japón, Rusia, China, EEUU, España, Francia, Gran Bretaña, China,
Brasil o Argentina.
Los técnicos y científicos que manejan la energía nuclear en Argentina son
realmente excelentes, pero objetivamente también lo eran los rusos y los
japoneses. Siempre hay una probabilidad de un accidente, o de un error. Además,
si bien las centrales nucleares no producen CO2, también es cierto que hay que
guardar los residuos nucleares sumergidos en agua de por vida y esto está lejos
de ser un problema menor.
La energía
hidroeléctrica
Cuando cursé la materia Electrotecnia IV, en la Universidad Nacional
Hoy en día, ya no podemos usar a la ignorancia como excusa. En Brasil, por
ejemplo, la gran cantidad de enormes centrales hidroeléctricas, actualmente en
construcción, sobre la cuenca del Amazonas, harán estragos, pero sin embargo
siguen adelante, a pesar de que sabemos que esto afectará a toda la humanidad.
A pesar de todas las consecuencias ecológicas negativas, la tasa de retorno
energético de las centrales hidroeléctricas es la mejor de todas las energías
renovables.
¿Qué
especialistas deberían opinar?
Creo que deberían opinar los especialistas de todas las disciplinas, con la
salvedad de que cada uno debería hacerlo exclusivamente en las áreas de su
competencia.
La energía no es una disciplina aislada, tiene relación con la física, la
química, la electricidad, la mecánica, la geología, la meteorología, la mecánica
de los suelos, la biología, la medicina, etc, además de la economía. En
definitiva con muchas asignaturas que los economistas no estudian. Por
consiguiente los economistas deberían auto limitarse a opinar solo sobre su área
de conocimiento y no sobre la energía en general, como lo hacen actualmente.
En Argentina existe una cantidad enorme de especialistas y experiencias, que
operan en áreas estancas, sin comunicación entre ellos. Es necesario fomentar el diálogo entre todas
esas entidades, para tratar de obtener un proyecto general para el país, que aproveche
los conocimientos de la gran mayoría de ellas.
Alemania, las
energías renovables, la energía nuclear y el carbón
Nos vienen pasando por delante de nuestras narices el “ejemplo a seguir” de
Alemania, donde se están dando de baja las centrales nucleares y donde para
2022, ya no quedaría ninguna en pié, sustituyéndolas por energías solar y
eólica. Pero resulta que esta” verdad” no es tan verdadera como la presentan.
La realidad es que Alemania, además de energías renovables, está usando nuevas
plantas que utilizan carbón, para reemplazar a la energía nuclear. Si bien
Alemania cuenta con varios atenuantes sobre este comportamiento contradictorio,
como son que las nuevas plantas a carbón son mucho más eficientes y menos
contaminantes que las antiguas y que el inicio de su construcción ocurrió antes
de la decisión de eliminar las plantas nucleares, la realidad concreta es que en
2013 produjo mucha más energía eléctrica a partir del carbón que la que produjo
a partir del sol y del viento (Fig.2) y
además aumentó su producción a partir del carbón con respecto a 2012 (Fig. 3). Y
la consecuencia de esto es que Alemania sigue figurando en los primeros lugares
entre los mayores emisores de CO2 en el ranking mundial.
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Fig.2 – Producción de electricidad en Alemania durante 2013. Fuente: http://www.ise.fraunhofer.de/en/renewable-energy-data
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Fig.3 – Variación en la producción de electricidad en 2013 respecto de 2012.
Fuente: http://www.ise.fraunhofer.de/en/renewable-energy-data
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En la Fig.4
se puede ver la potencia eléctrica instalada en Alemania a fines de octubre de
2014, donde se puede apreciar que la eólica + la solar son mayores que las de
carbón en sus dos tipos sumados. No obstante, la producción de energía
eléctrica a partir del carbón en los primeros once meses de 2014 sigue siendo
mucho mayor que la del viento + el sol (Fig.5).
La mejoría se ve en que en la generación durante 2014 hubo una disminución
en el uso de carbón con respecto a 2013 (Fig.6).
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Fig.4- Potencia eléctrica instalada en Alemania a fines de octubre de 2014.
Todas las fuentes. Fuente: http://www.ise.fraunhofer.de/en/renewable-energy-data
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Fig.5- Producción de electricidad en Alemania en los primeros once meses de
2014. Fuente: http://www.ise.fraunhofer.de/en/renewable-energy-data
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Fig.6- Comparación del mismo período de 2014 con respecto a 2013. Fuente: http://www.ise.fraunhofer.de/en/renewable-energy-data
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En síntesis, antes de seguir a ciegas los ejemplos que nos venden,
analicemos los detalles y no nos embarquemos en más Vacas Muertas, sin estar
seguros de que hay posibilidades lógicas de éxito, de acuerdo con nuestras
posibilidades reales. Tengamos presente que los recursos que dispone Alemania, en cuanto a la tecnología solar y EEUU, en cuanto al petróleo, no son comparables
a los nuestros. Y sobre todo, confiemos
en nuestra propia capacidad para distinguir el camino correcto. Y no olvidemos
de leer la letra chica de los contratos, a pesar de que con el de Chevron ni siquiera nos han
dejado leer la grande.
La eficiencia
energética
Gastar menos energía para obtener
los mismos resultados, es algo que debería ocupar un lugar de privilegio en la
cabeza de cada argentino. Frases como “la energía más limpia y barata es la que
no se consume”, deberían ser inculcadas en las personas desde que nacen. La cultura
energética, debería constituir el 11º mandamiento. Para que eso sea posible,
los padres y docentes debemos estar convencidos y para convencernos debemos
incrementar drásticamente nuestra propia cultura energética.
Relación entre
la energía y la ecología
Creo que cada vez que el ser humano realiza cualquier acción, altera el
equilibrio biológico, aunque lo haga con la mejor de las buenas intenciones. No
obstante, siempre hay una forma de ejecutar esas acciones de modo que dicha
alteración resulte menor.
Cuando se transforma la energía de una forma a otra, siempre se produce
contaminación, solo que podemos elegir métodos que nos permitan contaminar
menos que otros y tomar precauciones para que el daño sea lo menor posible.
Los ecologistas normalmente se oponen, con razones fundadas, a la mayoría
de las explotaciones de las fuentes de energía fósil y nuclear. Pero el
problema es que no proponen alternativas reales para suplantarlas
cuantitativamente. Y creo que la razón es porque dichas alternativas no existen
en la actualidad. Ni siquiera existen alternativas para fabricar y transportar las partes que constituyen las
plantas de energías renovables, como la eólica o la hidroeléctrica, sin usar
energías fósiles. Piense Ud que las partes incluyen materiales como el acero,
que para obtenerlo hay que hacerlo a partir de las minas de hierro.
Creo que si de lo que se trata es de salvar al planeta, la única solución
es cambiar abruptamente nuestro estilo de vida, de tal manera que no haya que
reemplazar las formas de obtener la energía, para que todo continúe igual, sino
eliminando necesidades y por consiguiente eliminando la necesidad de producir energía
al mismo ritmo actual.
La generación
distribuída
La generación distribuída consiste en acercar la generación al consumo,
permitiendo que los usuarios puedan generar parte de su energía y entregarla a
la red cuando les sobra, siendo compensados cuando les falta y la toman de la
red. Esto puede ayudar cuando las compañías de electricidad tienen el pico de
consumo durante las horas diurnas y no disponen de la suficiente potencia
instalada para abastecerla, ya que los usuarios usan en las ciudades paneles
solares y no les resulta ni práctico, ni económico, contar con baterías para
almacenar energía para auto abastecerse durante la noche.
Pero si como sucede en España, la potencia instalada en las grandes
compañías de electricidad es superior a la demanda, se crea una competencia
entre la auto generación y las compañías de electricidad durante el día.
La generación distribuída debe ser planificada adecuadamente y podría
significar un gran alivio en los veranos de la Argentina actual, donde
el exceso de demanda produce enormes sufrimientos a las poblaciones urbanas, cuando se les corta el suministro.
No obstante, esto implica una inversión, por parte de los consumidores, que
demora varios años en ser amortizada por medio de la disminución de la energía
que se deja de pagar a las compañías de electricidad.
En una sociedad bien organizada y solidaria, la generación distribuída
debería necesariamente contribuir al bien común, ya que se eliminarían enormes
pérdidas en las líneas de transmisión.
La energía del
mar
La energía del mar es enorme, sólo que no resulta barato aprovecharla por
el momento. No obstante debe ser estudiada y analizada como una posibilidad
real y concreta. Existen en el mundo varios proyectos, en funcionamiento desde
hace años y muchos que están en la etapas de implementación y estudio. La Argentina , en su extensa
costa, dispone de lugares aptos para casi todas las tecnologías para generar
electricidad a partir de la energía del mar.
La energía
geotérmica
En Copahue, en Neuquén, el gobierno provincial está intentando instalar una
central geotérmica de 30MW desde hace muchos años. Mediante gestiones confusas,
ha logrado conseguir la falta de consenso social, sobre todo en los pueblos
originarios. La obra se encuentra adjudicada desde hace varios años, en medio de
gran desconfianza sobre la posible afectación del agua de los glaciares. Para
esto colabora la falta de información clara y actualizada sobre la
implementación.
Pero la geotermia constituye uno de los numerosos frentes de lucha para los
ecologistas de Neuquén, ya que también vienen luchando contra la contaminación
producida por la explotación del gas y petróleo convencionales y ahora, nada
menos que contra el fracking.
¿Qué piensan
nuestros políticos?
Los políticos, en general, solo piensan en el autoabastecimiento
energético, pero no parecen preocuparse demasiado sobre como obtener la energía
para lograrlo. Pareciera que su mayor preocupación estuviera centrada en
echarse la culpa unos a otros por haberlo perdido en los últimos años.
Además, cuando intentan hablar de energía, demuestran que no tienen la
menor idea del tema.
La elección del camino energético tiene que ser una consecuencia de
discusiones entre técnicos y no de retórica y propaganda política carente de
contenido.
De alguna forma deben introducirse en las cámaras legislativas la ciencia y
la técnica, para que no haya legisladores que confundan los conceptos, como los
que hablan de las reservas de Vaca Muerta o los que creen que los buques
metaneros transportan GLP, en lugar de GNL, cuando debaten leyes que involucran
estos temas.
Creo que la energía es algo demasiado complicado, como para que lo manejen
la mayoría de los políticos.
¡Sepa el pueblo votar entre las modestas alternativas que tiene a su
disposición!
domingo, 24 de agosto de 2014
¿Cómo funciona el PELAMIS?
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Fig.1 – Vista del Pelamis P1- 001(el
modelo que se instaló en Portugal)
|
Objetivo
El objetivo del Pelamis es utilizar la energía de las olas del mar para generar
energía eléctrica, enviarla a la costa y entregarla a la red.
Descripción
El Pelamis es una estructura flotante, semisumergida, compuesta por tramos
cilíndricos articulados entre si, que permiten la flexión en dos direcciones
(vertical y horizontal). El Movimiento de las olas acciona cilindros hidráulicos, que bombean aceite a
alta presión hacia un sistema de motores
hidráulicos a través de acumuladores hidráulicos reguladores. Los motores
hidráulicos accionan generadores eléctricos para generar electricidad. El
dispositivo está anclado, manteniéndose en una ubicación fija. Las uniones
utilizadas para conectar cada tramo tubular están configuradas para aprovechar
la energía de las olas desde estados
calmos del mar. El movimiento en las articulaciones puede ser controlado
activamente para hacer uso del fenómeno de la resonancia, lo que permite a la
generación ser maximizada cuando el mar
está calmo y reducir la respuesta durante las tormentas. La energía generada se
envía a la costa mediante cables submarinos estandar. El Pelamis está amarrado
al fondo del mar utilizando anclas estándar. La estructura completa tiene 180m de largo, 4 m de diámetro, y pesa 1.300
toneladas. Gran parte de este peso es del lastre de arena, según Pelamis.
Accionamiento
de los cilindros hidráulicos
En la Fig.2 se muestra el movimiento producido sobre la
estructura por la acción de las olas del mar.
En  |
Fig. 2
|
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Fig. 3 (a)
|
 |
Fig. 3 (b)
|
Las
articulaciones permiten el movimiento en dos direcciones (vertical y
horizontal)
En las Figuras 4(a) y 4(b) se puede ver
que la articulación de la izquierda permite el movimiento en la dirección vertical y la derecha en la dirección horizontal. En ambos casos los pistones
de los cilindros hidráulicos son accionados por el movimiento.
 |
Fig.4 (a)
|
 |
Fig. 4 (b)
|
Diagrama
en bloque de las acciones de Pelamis
 |
Fig.5 – Acciones de Pelamis
|
¿Cómo funciona un motor hidráulico?
Un tipo de motor hidráulico es el representado en la Fig. 6, junto con una bomba
hidráulica, para asociar que su funcionamiento es opuesto al de la bomba. En la
bomba los engranajes giran accionados por un motor externo, no representado en
la figura, produciendo la elevación de la presión del aceite que entra por la
izquierda y sale con mayor presión por la derecha. En el caso del motor
hidráulico, el aceite ingresa con alta presión por la izquierda, hace girar los
engranajes y sale por la derecha con baja presión.
 |
| Fig.6 – Bomba y Motor hidráulicos |
¿Cómo
funciona un acumulador hidráulico?
En un acumulador hidráulico a resorte,
como el mostrado en la Fig.
7, cuando la presión del aceite es alta,
el resorte se comprime, “memorizando” dicha presión y cuando la presión del
aceite baja, el resorte se elonga, manteniendo la presión en el aceite alta
dentro de ciertos límites.
 |
Fig.7 – Acumulador hidráulico a resorte
|
Datos
adicionales del Pelamis
Fundada en 1998, la empresa Pelamis Wave Power tiene su sede en los
muelles de Leith, Edimburgo, en la costa este de Escocia.
En
setiembre de 2008 fue instalado un conjunto de 3 máquinas Pelamis modelo
P1 en Aguçadoura, frente a la costa
norte de Portugal, compradas por la empresa portuguesa de electricidad Enersis,
con una potencia total de 2,25 MW.
En 2009 y 2011 vendieron dos Pelamis
del nuevo modelo P2 a E.ON ( P2-001) y ScottishPower Renewables (de Iberdrola,
P2-002)) para ser usadas en las Islas Orcadas. Cada una de ellas con una
potencia de 750KW.
 |
Fig.8
|
Opinión
Pareciera que se trata de demasiado
emprendimiento para obtener solo 750 KW. Sobre todo teniendo en cuenta que las
condiciones que le impone el mar a esta máquina son severos y a pesar de las
redundancias que dicen que posee, el mantenimiento en el mar es complicado y
caro.
Mi opinión es que a pesar de la gran
energía disponible en el mar, todavía nos falta mucho para poder extraerla de
manera eficiente. Creo que hay que pensar en mecanismos más simples y sobre
todo más livianos. Algunos creen que con respecto a la energía eólica estamos
30 años atrás. Tal vez alguno de los otros proyectos que están en prueba, con
otros principios de funcionamiento, tengan más futuro que el del Pelamis. En
algunos proyectos las olas se aprovechan en tierra y probablemente de esa
manera se tenga ventajas, sobre hacerlo flotando sobre ellas.Ver Fig.9 y Fig.10
 |
Fig.9
|
 |
Fig.10
|
Referencias
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domingo, 7 de octubre de 2012
Marine Energy Projects - (The New York Times)
Marine Energy Projects Pick Up Momentum
By BETH GARDINER
Published: October 1, 2012
 |
| An Oyster wave energy generator is towed to a testing site in the Orkney Islands, Scotland. |
LONDON — Hopes of harnessing the churn and flow of the seas to generate power are pushing forward work in the small but growing tidal and wave energy industry. Despite a tough investment climate, proponents expect the technologies to begin contributing significant amounts of clean energy to power grids around the world within a decade.
Tidal energy technology harvests power from the rise and fall of the sea caused by the gravitational forces of the Moon and the Sun and the rotation of the Earth. Wave power systems harness the energy of surface waves.
The immense force of the tides has long tantalized those hoping to harvest energy from them, but although a few small projects are operational, the technical barriers are high. Two distinct technologies exist — traditional dam-based plants and more recent “tidal stream” generators, built like underwater windmills. But tidal dams can be ecologically harmful while in places suitable for tidal stream plants, currents can sometimes be so strong that they risk destroying the generating turbines.
 |
| Rolls Royce bought the British turbine maker Tidal Generation in 2009. |
Capturing energy from waves may be even trickier. But proponents say that if wave projects are successful, the energy available for harvest would be even greater than with tidal stream power, which requires particular physical conditions, like a narrows where water runs quickly. While not as predictable as the tides, waves can be anticipated several days in advance as they move across the sea, and they tend to be strong in winter, when demand for electricity is high.
Most tidal stream power projects are still in the testing phase — the first to deliver energy to the U.S. grid went on line last month — and wave energy is even further behind. Costs are far higher than for more-established renewable sources like wind and solar, largely because equipment must be strong enough to withstand the force of the seas, and maintenance workers have to brave tough marine conditions.- More...
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