Merestä energiaa

Europen Marine Energy Centre (EMEC) -tutkimuskeskuksen merivirtatestilaitos on Skotlannissa, Orkneyn saariryhmän alueella.

Orkeyn saaristo on ihanteellinen paikka merivirtavoimalan testaamiseen, koska virtaukset saarien välillä ovat voimakkaita. Tutkijoiden mukaan globaaleista merivirroista voidaan teoriassa saada rajattomasti energiaa.

Vuorovesivoimaloiden kehityksessä ei ole tapahtunut merkitävää kehitystä muutamaan vuosikymmeneen. Näkymiäkään ei ole pidetty kovin lupaavina. Ilmastopaneeli IPCC:n ennusteiden mukaan merestä saadaan vain 1-2 prosenttia maailman energiantarpeesta vuonna 2050.

Tähän mennessä rakennetut aalto- ja vuorovesivoimalat eivät ole olleet menestyksiä. Maailman suurin vuorovesilaitos rakennettiin Ranskaan jo 1960-luvulla. Vuorovesivoimaloiden patomaiset rakenteet ovat kuitenkin massiivisia ja kalliita rakentaa. Lisäksi niitä vastustetaan ympäristösyistä.

Tutkijat uskovat nyt kehittäneensä teknologian, joka vie aaltovoiman uudelle tasolle, kirjoittaa New Scientist.

Tutkijoiden mukaan vuoroveden pystysuuntaisen liikkeen valjastaminen energiantuotantoon on osoittautunut liian hankalaksi. Siksi voimavarat on nyt suunnattu teknologiaan, jolla on tarkoitus tuottaa energiaa vuoroveden tai merivirtojen vaakasuuntaisesta liikkeestä. Tämän energiamuodon etu muihin uusiutuviin energialähteisiin verrattuna on sen ennustettavuus ja potentiaali.

Merivirtavoimalat toimivat tuulivoimaloiden tavoin. Ne voivat kuitenkin olla huomattavasti tehokkaampia, sillä merivesi on ilmaa 800 kertaa tiheämpää. Tästä syystä 2,5 metriä sekunnissa liikkuva merivirta vastaa energiamäärältään tuulta, jonka nopeus on jopa 70 metriä sekunnissa.

Vuoroveden aiheuttamat virrat eivät kuitenkaan yleensä ole riittävän voimakkaita, jotta niistä saataisiin riittävästi energiaa hyötykäyttöön. Voimakkuus kuitenkin kasvaa paikoissa, joissa vesi menee kapeikon läpi, kuten tiheiden saariryhmien välissä. Testikohteessa Orkneyn saariryhmän luona virran nopeus on riittävä, noin 3 metriä sekunnissa. Tällöin virtauksen voima on kuitenkin niin suuri, että metallin väsyminen on oleellinen kysymys.

Meriturbiinien valmistajat ovat pyrkineet kehittämään myös hitaammin liikkuvissa vesissä toimivia turbiineja. Ongelmana kuitenkin on, että turbiinin energiantuotanto on kääntäen verrannollinen virtauksen nopeuden kuutioon. Käytännössä tämä vähentää energiantuotantoa hitailla virtauksilla niin paljon, että turbiinien sijoittaminen merenpohjaan ei enää ole taloudellisesti järkevää.

Myös tärkeiden merivirtojen hyödyntämistä energiantuotannossa on suunniteltu. Golf-virran liikettä Floridan ja Bahama-saarien välissä hyödyntävän turbiinipuiston on arvioitu toimivan jopa 200 000 megawatin teholla. Ajatusta on kuitenkin kritisoitu, sillä sen on arveltu voivan heikentää maapallon ilmaston kannalta tärkeää golf-virtaa.

Merivirtavoimaloita on vastustettu myös ympäristösyistä. Usein viitteenä käytetään vuonna 1994 Pohjois-Kanadassa tehtyä tutkimusta, jonka mukaan merivirtapato tappoi 20-80 prosenttia sen ohittaneista kaloista. Vaikka uusissa voimaloissa ei tarvitakaan patoja, on turbiinien epäilty vaikuttavan muun muassa planktoniin. Turbiinien aiheuttamat virtausten muutokset voivat myös nostattaa merenpohjasta liejua, mikä vaikuttaisi haitallisesti vesikasveihin.

– Miten paljon näillä ympäristövaikutuksilla sitten on merkitystä? Se riippuu siitä, miten suuri bisnes merivirtavoimaloista tulee, väittää New Scientistin konsultti Fred Pearce.

CO2-raportti