Différence entre l'énergie des marées et des vagues

introduction

Les marées et les vagues sont deux phénomènes naturels qui se manifestent sur l'eau et, bien qu'elles soient similaires en ce qu'elles sont liées à des masses d'eau, leur capacité à générer de l'énergie varie sous de nombreux aspects en termes de production, de puissance et de fiabilité [1]. Alors que le monde commence à moins dépendre de sources d'énergie non renouvelables, de nouvelles méthodes novatrices de production d'énergie commencent à être explorées, ce qui aura un effet minimal sur les environnements et les communautés environnants. Les bouées spéciales et les turbines sont couramment utilisées pour capter leur énergie et la convertir en électricité propre. Toutefois, comme la plupart des technologies émergentes, leur conception et leur développement sont coûteux. Malgré l’énergie des marées et des vagues provenant de l’océan, il existe encore une grande distinction entre elles..

Quelle est l'énergie des marées?

Les marées sont définies comme les montées et descentes du niveau de la mer causées par l’attraction gravitationnelle de la lune et du soleil sur la Terre. Ils ne se limitent pas aux océans, mais peuvent également se produire dans d'autres systèmes chaque fois qu'il existe un champ gravitationnel. En outre, bien que la force de gravité du soleil affecte la majeure partie de la Terre, celle-ci n’est pas aussi visible sur l’eau. La lune elle-même a un effet plus important sur les marées, car elle est beaucoup plus proche de la Terre par rapport au soleil. Les rives subissent une marée diurne ou semi-diurne quotidienne consistant en une ou deux marées hautes et basses respectivement. Ces marées sont influencées par divers facteurs tels que l'alignement du soleil et des lunes, la forme du littoral et les changements de profondeur de l'eau..

Quelle est l'énergie des vagues?

L'énergie des vagues, également appelée énergie océanique, est définie comme une énergie exploitée par les vagues océaniques. Lorsque le vent souffle sur la surface de l'océan, il crée des vagues qui peuvent également être qualifiées d'énergie se déplaçant à la surface de l'eau. Les vagues créées par le vent sont généralement appelées vagues de vent et se produisent plus efficacement à la surface de l'eau car il n'y a pas de masses continentales pour résister à la force du vent [2]. Ces vagues, bien que fréquemment observées à la surface de l’océan, sont également présentes librement sur les lacs, les rivières et les canaux et peuvent être définies comme des vagues capillaires, des rides, des mers ou des vagues. Il n'y a pas deux vagues identiques, chaque hauteur ayant la même hauteur et la distance entre les crêtes et les creux..

Comment se forment les marées?

Lorsque la lune tourne autour de la terre, elle exerce une force gravitationnelle qui crée une marée qui se déplace sur la terre. Lorsque la lune tourne autour de la terre, la terre elle-même se meut légèrement et cette inertie provoque une marée sur le côté opposé de la terre. C'est ce qu'on appelle les deux marées hautes entre lesquelles se produiront les marées basses [3]

Comment se forment les vagues?

Les modèles changeants de vitesse, de durée et de distance parcourue par le vent affecteront la forme des vagues formées. De plus, la forme et la taille des vagues respectives dépendront également du système qui en résulte et peuvent facilement aider à réduire leur origine. Par exemple, les vagues hautes et raides qui montent et descendent rapidement sont nouvellement formées et résultent souvent de systèmes météorologiques proches tels que les tempêtes locales, tandis que les longues vagues stables se forment généralement à partir de conditions météorologiques extrêmes se produisant beaucoup plus loin, parfois un autre hémisphère.

Exploiter l'énergie des vagues

Cette énergie des vagues peut être exploitée et utilisée pour diverses activités utiles telles que la production d'électricité, le dessalement et le pompage de l'eau dans des réservoirs. Souvent appelée énergie houlomotrice, plus les ondes sont fortes, plus la capacité de production d'énergie est grande. Le mouvement vertical approximatif des vagues océaniques contient une grande quantité d'énergie cinétique qui est capturée par les technologies de l'énergie des vagues. L'énergie des vagues est généralement exploitée à l'aide de deux types de systèmes, à savoir les systèmes offshore et terrestre. Les systèmes en mer fonctionnent en eau profonde et utilisent des pompes ou des tuyaux pour collecter de l'énergie via des turbines en rotation. Les systèmes à terre, quant à eux, sont construits le long des rives et captent l’énergie des vagues déferlantes. L'un des avantages de l'énergie des vagues est qu'elle est renouvelable et durable, car les vagues se laveront toujours à terre en fonction des conditions météorologiques et ne se formeront probablement pas avant une longue période. De plus, étant donné que ces technologies couramment utilisées ne sont pas facilement visibles par les communautés voisines, leur impact sur la valeur esthétique est faible, ce qui en fait une technologie plus facilement acceptée. Bien qu'il s'agisse d'une source d'énergie renouvelable, il est difficile de convertir cette énergie en électricité efficacement. Les équipements se sont également révélés difficiles à développer et à concevoir, de manière à pouvoir résister aux tempêtes et à l'action corrosive de l'eau salée environnante. Cependant, même si bon nombre de ces technologies sont rentables, elles ne sont pas aussi économiques que d’autres systèmes de production d’énergie..

Technologies de l'énergie des vagues

À ce jour, il existe trois principaux types de technologies d’énergie houlomotrice. Le premier utilise des flotteurs ou des bouées pour générer de l'électricité à partir de houles océaniques entraînant des pompes hydrauliques. Le second type utilise une colonne d'eau oscillante pour générer de l'électricité à partir des montées et des baisses d'eau à l'intérieur d'un puits cylindrique. Cela se fait généralement sur le rivage. L'eau entraîne l'air hors de l'arbre, qui à son tour alimente une turbine à air comprimé. Le troisième type utilise un canal conique avec soit situé sur ou en mer. Cette technologie concentre les ondes et les entraîne dans un réservoir surélevé où l'énergie est générée à l'aide d'une turbine [5].

Exploiter l'énergie marémotrice

Bien que toutes les zones côtières connaissent des marées hautes et basses, cette énergie ne peut être exploitée et utilisée pour la production d'électricité que si la différence entre les marées hautes et basses est suffisamment grande. Les principaux types d’énergie marémotrice comprennent 1) l’énergie cinétique obtenue à partir des courants de marée et 2) l’énergie potentielle obtenue à partir de variations de hauteur entre les marées haute et basse. L'un des avantages de l'utilisation des marées comme source d'énergie est qu'elles sont plus fiables car elles sont basées sur l'attraction gravitationnelle de la lune et peuvent donc être prédites. Cela étant dit, bien que cela puisse être prédit, l'un des inconvénients est que cette source ne produira de l'énergie que pendant 6 à 12 heures à la fois, ce qui réduira la disponibilité prolongée [4]. Cette production d'énergie intermittente crée une source d'énergie moins fiable. Exploiter cette énergie peut perturber les voies de migration naturelles des animaux marins et les voies de navigation habituelles. Les turbines utilisées pour la production d'énergie peuvent tuer une grande quantité de poisson dans la région. Cela étant dit, la capacité d'utiliser l'énergie marémotrice comme source d'électricité pourrait par la suite diminuer la dépendance à l'égard de sources de production alimentées au charbon, ce qui réduirait à son tour la quantité de CO₂ les émissions.

Technologies de l'énergie marémotrice

Les technologies couramment utilisées pour la production d'énergie marémotrice incluent les digues ou barrages de marée qui contiennent une écluse dans le plan d'eau. Au-delà de l'écluse se trouvent des turbines hydrauliques. Au fur et à mesure que la marée change, les niveaux d'eau inégaux dépassent le sas et alimentent la turbine [5]. Cependant, au fil du temps, de nombreux effets en aval sur le littoral et les écosystèmes marins environnants ont été remarqués, ce qui a conduit à la mise au point d'une gamme de modèles plus récents et plus respectueux de l'environnement. Il s'agit notamment des lagons de marée, des clôtures de marée et des turbines de marée sous-marines.

Différence entre l'énergie des marées et l'énergie des vagues

Nous avons déjà défini que les marées et les vagues se forment dans des conditions complètement différentes. Les marées sont la montée et la chute de l'océan causées par l'attraction gravitationnelle de la lune et du soleil sur la terre, tandis que les vagues représentent l'énergie éolienne se déplaçant à la surface de l'océan, ce qui les rend beaucoup plus faciles à mesurer que les marées. Les marées sont moins perceptibles que par rapport aux vagues et peuvent généralement être observées sur les rives, ce qui affecte la quantité d’eau et de sable visibles. Des vagues d’autre part peuvent être vues à la surface de l’océan qui monte et descend. Bien que la puissance des marées fluctue quotidiennement et que la puissance des vagues soit une source d'énergie plus durable, elle n'est pas largement utilisée, car il n'existe qu'un petit nombre de sites d'essai à l'échelle mondiale [4]..

Résumé des différences

L'énergie marémotrice	Vague d'énérgie
Tiré de la montée et de la descente du niveau de la mer	Exploités par les vagues se déplaçant à la surface de l'océan
Causée par l'attraction gravitationnelle de la lune et du soleil sur la terre	Causée par le vent
L'intensité est affectée par l'emplacement et la position de la Terre	L'intensité est affectée par la force du vent
	Souvent appelé énergie houlomotrice
Les types d’énergie marémotrice incluent l’énergie cinétique et potentielle	Les types d'énergie des vagues comprennent l'énergie cinétique
Attelés à l'aide de barrages, barrages, clôtures anti-marées et turbines anti-marées	Exploité par des systèmes offshore et onshore
Plus fiable car basé sur l’attraction gravitationnelle de la lune et du soleil	Moins fiable car basé sur l'effet de la force du vent sur la surface de l'eau
Source d'énergie discontinue générée pendant environ 6 à 12 heures à la fois	Source d'énergie continue
Peut perturber les voies de migration des oiseaux et des voies de navigation et causer la mort de grandes quantités de poissons	Les effets sur les environnements environnants, les écosystèmes et les communautés sont faibles
Coûts de construction élevés mais faibles coûts de maintenance	Coûts de démarrage extrêmement élevés pour concevoir et développer la technologie requise