Différence entre l'énergie de marée et des ondes

Introduction

Les marées et les vagues sont deux événements naturels qui se transpirent sur l'eau et bien qu'ils soient similaires en ce qu'ils sont liés à des plans d'eau, leur capacité à générer de l'énergie diffère dans une gamme d'aspects en ce qui concerne la génération, la puissance et la fiabilité [1]. Alors que le monde commence à s'éloigner de leur dépendance à l'égard des sources d'énergie non renouvelables, des moyens nouveaux et innovants pour la production d'énergie commencent à être explorés, ce qui aura un effet minimal des environnements et des communautés environnantes. Les bouées et les turbines spéciales sont couramment utilisées pour capturer leur puissance et la convertir en électricité propre, mais comme la plupart des technologies émergentes, ils sont coûteux à concevoir et à développer. Malgré l'énergie de marée et des ondes provenant de l'océan, il y a toujours une grande distinction entre eux.

Qu'est-ce que l'énergie de marée?

Les marées sont définies comme la montée et la chute du niveau de la mer causées par l'attraction gravitationnelle de la lune et le soleil sur la terre. Ils ne sont pas seulement limités aux océans, mais peuvent également se produire dans d'autres systèmes chaque fois qu'un champ gravitationnel existe. De plus, bien que la majorité de la terre soit affectée par la force gravitationnelle du soleil, ce n'est pas aussi facilement 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 rivages éprouvent une marée quotidienne diurne ou semi-diurne composée respectivement d'une ou deux marées de haut et basse. Ces marées sont affectées par une gamme de facteurs tels que l'alignement du soleil et des lunes, la forme du littoral et les changements dans la profondeur de l'eau.

Qu'est-ce que l'énergie des vagues?

L'énergie des vagues, également connue sous le nom d'énergie océanique, est définie comme une énergie exploitée à partir des vagues océaniques. Alors que le vent souffle à travers la surface de l'océan, il crée des vagues et donc ils peuvent également être appelés énergie se déplaçant à travers la surface de l'eau. Les vagues créées à la suite du vent sont généralement appelées vagues de vent et se produisent le plus efficacement sur les surfaces de l'eau car il n'y a pas de masses terrestres pour résister à la puissance du vent [2]. Ces vagues, bien que couramment vues à la surface de l'océan, se produisent également librement sur les lacs, les rivières et les canaux et peuvent être définis comme étant soit des ondes capillaires, des ondulations, des mers ou des gonflements. Il n'y a pas deux vagues identiques à chaque vague différant en hauteur et en distance entre les crêtes et les creux.

Comment se forment les marées?

Alors que la lune tourne autour de la terre, elle exerce une traction gravitationnelle créant une marée qui se déplace sur la terre. Alors que la lune tourne la terre, la terre elle-même se déplace aussi dans un léger cercle et cette inertie provoque une marée du côté opposé de la terre. Ceci est connu comme les deux marées hautes entre lesquelles les marées basses se produiront [3]

Comment se forment les vagues?

Les modèles changeants de la vitesse, de la durée et de la distance avec lesquels le vent souffle affectera la forme des ondes formées. De plus, la forme et la taille des ondes respectives formées dépendront également du système affectant résultant et peuvent facilement aider à réduire les origines des ondes. Par exemple, des ondes élevées et raides qui montent et diminuent rapidement sont nouvellement formées et souvent le résultat de systèmes météorologiques à proximité comme les tempêtes locales tandis que de longues vagues stables sont généralement formées à partir de conditions météorologiques extrêmes se produisant beaucoup plus loin, parfois à partir de tempêtes qui peuvent même être dans un autre hémisphère.

Exploitation de l'énergie des vagues

Cette énergie des vagues peut être exploitée et utilisée pour une gamme d'activités utiles telles que la production d'électricité, le dessalement et le pompage de l'eau dans les réservoirs. Souvent appelé puissance des vagues, plus les vagues sont fortes, plus la capacité de produire de l'énergie est grande. Le mouvement vertical rugueux des vagues océaniques contient une grande quantité d'énergie cinétique qui est capturée par les technologies d'énergie des vagues. L'énergie des vagues est généralement exploitée à l'aide de deux types de systèmes, à savoir les systèmes à terre et sur les côtes. Les systèmes offshore fonctionnent en eau profonde et utilisent des pompes ou des tuyaux pour collecter l'énergie via des turbines rotatives. Les systèmes onshore, en revanche, sont construits le long des rivages et récoltent de l'énergie en cassant les vagues. L'un des avantages de l'énergie des vagues est qu'il est reconstituable et durable car les vagues se laveront toujours à terre en fonction des conditions météorologiques et ne cesseront probablement pas de se former pendant une longue période. De plus, comme ces technologies couramment utilisées ne sont pas facilement visibles par les communautés voisines, l'effet sur la valeur esthétique est faible, ce qui en fait une technologie plus facilement acceptée à utiliser. Bien qu'il s'agisse d'une source d'énergie renouvelable, il est difficile de convertir efficacement cette énergie en électricité. L'équipement s'est également avéré difficile à développer et à concevoir de telle sorte qu'ils peuvent résister aux dommages causés par les tempêtes et l'action corrosive de l'environnement. Cependant, bien que bon nombre de ces technologies soient rentables, elle n'est pas aussi bon marché par rapport à d'autres systèmes de production d'énergie.

Technologies d'énergie vague

À ce jour, il existe trois principaux types de technologies d'énergie des vagues. Le premier utilise des flotteurs ou des bouées pour produire de l'électricité à partir des houles océaniques qui entraînent des pompes hydrauliques. Le deuxième type utilise une colonne d'eau oscillante pour produire de l'électricité à partir de la montée et de la chute d'eau à l'intérieur d'un arbre cylindrique. Cela se fait généralement sur le rivage. L'eau entraîne l'air de l'arbre qui à son tour alimente une turbine à air. Le troisième type utilise un canal effilé avec est situé sur ou offshore. Cette technologie concentre les vagues et les entraîne dans un réservoir élevé où la puissance est générée à l'aide d'une turbine [5].

Exploitation d'énergie de marée

Alors que toutes les zones côtières connaissent des marées élevées et basses, cette énergie ne peut être exploitée et utilisée pour la production d'électricité si la différence entre les marées élevées et basse est suffisamment grande. Les principaux types d'énergie de marée comprennent 1) l'énergie cinétique obtenue à partir des courants des marées changeantes et 2) l'énergie potentielle obtenue à partir de hauteurs changeantes entre la marée haute et basse. L'un des avantages de l'utilisation des marées comme source d'énergie est qu'il est plus fiable car il est basé sur l'attraction gravitationnelle de la lune et peut ainsi être prédite. Cela étant dit, bien qu'il puisse être prédit, l'un des inconvénients est que cette source ne générera de l'énergie que pendant 6 à 12 heures à la fois, réduisant ainsi la disponibilité prolongée [4]. Cette production d'énergie intermittente crée une source d'énergie moins fiable. Exploitation de cette énergie peut perturber les voies de migration naturelle pour les animaux marins et les voies de navigation régulières. Les turbines utilisées pour la production d'énergie peuvent tuer une grande quantité de poisson dans la région. Cela dit, la capacité d'utiliser l'énergie marémotrice comme source d'électricité peut par la suite réduire la dépendance à l'égard des sources de génération de charbon qui réduiront à leur tour la quantité de CO₂ émissions.

Technologies d'énergie de marée

Les technologies couramment utilisées pour la production d'énergie de marée comprennent les barrages de marée ou les barrages qui contiennent une écluse sur le plan d'eau. Au-delà de l'écluse se trouvent des turbines hydroélectriques. Au fur et à mesure que la marée change, les niveaux d'eau inégaux poussent au-delà de l'écluse et alimentent la turbine [5]. Au fil du temps cependant, de nombreux effets en aval sur le littoral et les écosystèmes marins environnants ont été remarqués, entraînant le développement d'une gamme de modèles plus récents et plus respectueux de l'environnement. Il s'agit notamment de lagons de marée, de clôtures de marée et de turbines à marée sous-marine.

Différence entre l'énergie de marée 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 sont l'énergie éolienne se déplaçant à travers la surface de l'océan, ce qui rend les vagues beaucoup plus faciles à mesurer par rapport aux marées. Les marées sont moins visibles par rapport aux vagues et peuvent le plus souvent être observées sur les rivages affectant la quantité d'eau visible et de sable. Les vagues en revanche peuvent être vues à la surface de l'océan montant et descendant. Bien que la puissance des marées fluctue quotidiennement et que la puissance des vagues peut être une source d'énergie plus soutenue, elle n'est pas largement utilisée car seul un petit nombre de sites de test existent à l'échelle mondiale [4].

Résumé des différences