Le maree sono causate principalmente dall'attrazione gravitazionale della Luna e, in misura minore, dall'attrazione gravitazionale del Sole sulle masse d'acqua della Terra. L'energia delle maree sfrutta le variazioni regolari dei livelli dell'acqua dovute a questo fenomeno.

Ecco come funziona in genere un sistema di generazione di energia mareomotrice :

Dighe di marea :
Le dighe di marea sono il metodo più comune per sfruttare l'energia delle maree. Queste dighe sono costruite negli estuari o nelle foci dei fiumi dove le maree hanno un forte movimento verso l'alto e verso il basso.
Le dighe di marea utilizzano una struttura simile a quella di una diga idroelettrica tradizionale. Di solito hanno porte o valvole che si aprono per consentire all'acqua di fluire attraverso le turbine quando la marea sale e si chiudono quando la marea si ritira.
L'acqua che passa attraverso le turbine fa girare i generatori che convertono l'energia cinetica dell'acqua in elettricità.


Turbine sottomarine :
Le turbine sottomarine sono una tecnologia emergente per sfruttare l'energia delle maree. Sono collocati sul fondo del mare dove le correnti di marea sono forti.
Le turbine sottomarine catturano l'energia cinetica delle correnti di marea ruotando le loro pale. Questa rotazione viene poi convertita in elettricità utilizzando un generatore.
I potenziali vantaggi delle turbine sottomarine includono una migliore integrazione nell'ambiente marino e costi di costruzione potenzialmente inferiori rispetto alle dighe di marea.

- È una fonte di energia rinnovabile, perché le maree sono prevedibili e continueranno ad esistere finché la Luna e il Sole eserciteranno la loro influenza gravitazionale sulla Terra.
- Produce poche o nessuna emissione di gas serra o inquinamento atmosferico.
- Ha un basso impatto sul terreno, poiché le dighe di marea di solito occupano aree in cui sono già presenti insediamenti umani, come estuari o porti.

Tuttavia, l'energia delle maree presenta delle sfide, tra cui gli elevati costi di costruzione delle dighe di marea, le preoccupazioni ambientali legate all'alterazione degli habitat marini e degli ecosistemi costieri e la variazione della disponibilità di energia con i cicli delle maree. Nonostante queste sfide, l'energia mareomotrice continua ad attirare un crescente interesse come fonte di energia rinnovabile a lungo termine.

Operazione :

Cattura dell'energia : le dighe di marea utilizzano l'aumento e l'abbassamento delle maree per generare energia. Di solito sono costruiti in estuari o stretti dove le maree sono particolarmente alte. Quando la marea sale, l'acqua viene trattenuta da paratoie o chiuse. Quando la marea si ritira, quest'acqua viene rilasciata attraverso turbine, che generano elettricità.

Tecnologia delle turbine : Le turbine utilizzate nelle dighe di marea possono essere di diversi tipi, tra cui turbine ad elica, turbine ad azione o turbine a reazione. Sono progettati per funzionare in entrambe le direzioni, il che significa che possono ruotare in entrambe le direzioni per catturare l'energia sia all'aumento che al tramonto delle maree.

Ciclo di generazione dell'elettricità : le dighe di marea generano elettricità ciclicamente, di solito due volte al giorno, con l'alta e la bassa marea. La produzione di elettricità è prevedibile e può essere programmata in base agli orari delle maree.

Benefici :

Energia rinnovabile : L'energia delle maree è una fonte di energia rinnovabile perché è alimentata dalle forze gravitazionali della luna e del sole, che influenzano le maree.

Prevedibilità : a differenza di altre fonti di energia rinnovabile come il solare e l'eolico, l'energia delle maree è prevedibile e costante. I tempi di marea possono essere calcolati con precisione con anni di anticipo.

Basso impatto ambientale : le dighe di marea hanno un impatto ambientale relativamente basso rispetto ad altre forme di produzione di energia. Non producono gas serra e non richiedono grandi appezzamenti di terreno, riducendo i problemi di deforestazione o perdita di habitat.

Difetto :

Costo elevato : la costruzione di una diga di marea è un investimento finanziario significativo a causa della complessità dell'infrastruttura richiesta e degli elevati costi di costruzione.

Impatto sull'ecosistema : la costruzione di una diga di marea può sconvolgere gli ecosistemi locali, alterando le correnti e influenzando la migrazione dei pesci e di altre forme di vita marina.

Posizione specifica : le dighe di marea possono essere costruite solo in luoghi in cui le maree sono abbastanza alte da fornire una quantità significativa di energia. Ciò limita le posizioni possibili per questo tipo di installazione.

Nonostante queste sfide, le dighe di marea rappresentano una promettente fonte di energia per le regioni costiere con alte maree, offrendo un notevole potenziale per la produzione di elettricità pulita e sostenibile.

Cattura dell'energia cinetica : Le turbine sottomarine sono installate sott'acqua, spesso attaccate al fondale marino o a strutture sommerse. Sono posizionati in modo da essere esposti alla corrente marina o ai flussi di marea. Quando l'acqua passa attraverso le pale della turbina, la forza della corrente fa ruotare la turbina, convertendo l'energia cinetica dell'acqua in energia meccanica.

Produzione di energia elettrica : La rotazione della turbina è collegata a un generatore elettrico, solitamente un alternatore, che converte l'energia meccanica in energia elettrica. L'elettricità così prodotta viene poi trasportata tramite cavi sottomarini alla rete elettrica onshore per la distribuzione ai consumatori.

Tipi di turbine sottomarine :

Turbine assiali : Queste turbine hanno pale disposte attorno a un asse centrale, simili alle eliche di un aeroplano. Sono progettati per essere installati in correnti oceaniche relativamente veloci e sono efficaci nel catturare l'energia cinetica in un'ampia gamma di condizioni.

Turbine ad elica : Queste turbine hanno l'aspetto di grandi eliche e sono progettate per essere installate in correnti oceaniche costanti e potenti. Sono efficaci nel convertire l'energia dalle normali correnti di marea in elettricità.

Turbine a pale oscillanti : Queste turbine hanno pale che oscillano o oscillano con il movimento dell'acqua. Sono adatti per correnti oceaniche variabili e possono funzionare efficacemente in condizioni di bassa velocità.

Energia rinnovabile : Le turbine sottomarine sfruttano una risorsa rinnovabile, l'energia cinetica delle correnti oceaniche e delle maree, alimentata dalle forze gravitazionali della luna e del sole.

Prevedibilità : A differenza di altre fonti di energia rinnovabile come il solare e l'eolico, le correnti oceaniche e le maree sono prevedibili, consentendo una pianificazione accurata della produzione di energia.

Basso impatto visivo : Essendo installate sott'acqua, le turbine sottomarine hanno un impatto visivo minimo rispetto alle turbine eoliche onshore o ai pannelli solari, rendendole esteticamente più accettabili in alcune aree costiere.

Costi iniziali elevati : La costruzione e l'installazione di turbine sottomarine può essere costosa a causa delle sfide tecniche e logistiche legate all'installazione e alla manutenzione delle apparecchiature sott'acqua.

Impatto sull'ambiente marino : Sebbene meno invasive dal punto di vista visivo rispetto ad altre installazioni energetiche, le turbine sottomarine possono avere un impatto sugli ecosistemi marini, sconvolgendo gli habitat e le migrazioni della fauna marina.

Manutenzione e durata : Le turbine sottomarine richiedono una manutenzione regolare e possono essere soggette a corrosione e usura a causa del difficile ambiente marino in cui operano.