Diferença entre energia das marés e das ondas

Introdução

Marés e ondas são duas ocorrências naturais que ocorrem na água e, embora sejam similares em relação a corpos d'água, sua capacidade de gerar energia difere em vários aspectos no que diz respeito à geração, potência e confiabilidade [1]. À medida que o mundo começa a se afastar da dependência de fontes de energia não renováveis, começam a ser exploradas novas e inovadoras formas de geração de energia, que terão um efeito mínimo nos ambientes e nas comunidades do entorno. Bóias e turbinas especiais são comumente usadas para capturar sua energia e convertê-la em eletricidade limpa, mas como a maioria das tecnologias emergentes, elas são caras para projetar e desenvolver. Apesar da energia das marés e das ondas se originarem do oceano, ainda existe uma grande distinção entre elas.

O que é energia das marés?

As marés são definidas como a ascensão e queda do nível do mar causada pela atração gravitacional da lua e do sol na Terra. Eles não estão limitados apenas aos oceanos, mas também podem ocorrer em outros sistemas sempre que existir um campo gravitacional. Além disso, enquanto a maioria da Terra é afetada pela força gravitacional do sol, isso não é tão facilmente visível na água. A própria lua tem um efeito mais proeminente nas marés, pois fica muito mais próxima da Terra quando comparada ao sol. As linhas costeiras experimentam uma maré diurna ou semi-diurna diária, consistindo em uma ou duas marés alta e baixa, respectivamente. Essas marés são afetadas por uma série de fatores, como o alinhamento do sol e da lua, a forma do litoral e as mudanças na profundidade da água.

O que é energia das ondas?

A energia das ondas, também conhecida como energia oceânica, é definida como energia aproveitada pelas ondas oceânicas. À medida que o vento sopra através da superfície do oceano, ele cria ondas e, portanto, elas também podem ser chamadas de energia que se move através da superfície da água. As ondas criadas como resultado do vento são geralmente denominadas ondas de vento e ocorrem mais efetivamente nas superfícies da água, pois não há massas terrestres para resistir à força do vento [2]. Essas ondas, embora comumente vistas na superfície do oceano, também ocorrem livremente em lagos, rios e canais e podem ser definidas como ondas capilares, ondulações, mares ou ondas. Não há duas ondas iguais, com cada onda diferindo em altura e distância entre as cristas e vales.

Como as marés são formadas?

À medida que a lua gira em torno da Terra, ela exerce uma força gravitacional, criando uma maré que se move pela Terra. À medida que a lua circunda a Terra, a própria Terra também se move em um pequeno círculo e essa inércia causa uma maré no lado oposto da Terra. Isso é conhecido como as duas marés altas, entre as quais as marés baixas ocorrerão [3]

Como as ondas são formadas?

A mudança dos padrões de velocidade, duração e distância com que o vento sopra afetará a forma das ondas formadas. Além disso, a forma e o tamanho das respectivas ondas formadas também dependerão do sistema afetado resultante e podem facilmente ajudar a restringir as origens das ondas. Por exemplo, ondas altas e íngremes que sobem e descem rapidamente são formadas recentemente e geralmente resultam de sistemas climáticos próximos, como tempestades locais, enquanto ondas longas e constantes são geralmente formadas a partir de condições climáticas extremas que ocorrem muito mais longe, às vezes de tempestades que podem até estar outro hemisfério.

Aproveitando a energia das ondas

Essa energia das ondas pode ser aproveitada e usada para uma série de atividades úteis, como geração de eletricidade, dessalinização e bombeamento de água para os reservatórios. Muitas vezes referida como energia das ondas, quanto mais fortes as ondas, maior a capacidade de produzir energia. O movimento vertical áspero das ondas oceânicas contém uma grande quantidade de energia cinética que é capturada pelas tecnologias de energia das ondas. A energia das ondas é usualmente aproveitada usando dois tipos de sistemas, ou seja, sistemas offshore e on shore. Os sistemas offshore operam em águas profundas e utilizam bombas ou mangueiras para coletar energia via turbinas rotativas. Os sistemas terrestres, por outro lado, são construídos ao longo das linhas costeiras e captam energia das ondas quebradas. Uma das vantagens da energia das ondas é que ela é reabastecível e sustentável, pois as ondas sempre chegam à costa, dependendo das condições climáticas e, provavelmente, não param de se formar por um longo período de tempo. Além disso, como essas tecnologias comumente utilizadas não são facilmente visíveis pelas comunidades próximas, o efeito no valor estético é baixo, tornando-as uma tecnologia mais facilmente aceita. Embora seja uma fonte de energia renovável, é difícil converter essa energia em eletricidade com eficiência. O equipamento também se mostrou difícil de desenvolver e projetar, de modo que possa suportar danos causados ​​por tempestades e ação corrosiva da água salgada ao redor. No entanto, embora muitas dessas tecnologias sejam econômicas, não é tão barata quando comparada com outros sistemas de geração de energia.

Tecnologias de energia das ondas

Até o momento, existem três tipos principais de tecnologias de energia das ondas. O primeiro utiliza boias ou bóias para gerar eletricidade a partir de ondas oceânicas que acionam bombas hidráulicas. O segundo tipo usa uma coluna de água oscilante para gerar eletricidade a partir da ascensão e queda de água dentro de um eixo cilíndrico. Isso geralmente é feito na praia. A água dirige o ar para fora do eixo, que por sua vez aciona uma turbina movida a ar. O terceiro tipo utiliza um canal cônico localizado em terra ou no mar. Essa tecnologia concentra ondas e as leva a um reservatório elevado, onde a energia é gerada usando uma turbina [5].

Aproveitando a energia das marés

Embora todas as áreas costeiras passem por marés altas e baixas, essa energia só pode ser aproveitada e usada para produção de eletricidade se a diferença entre as marés alta e baixa for grande o suficiente. Os principais tipos de energia das marés incluem 1) energia cinética obtida das correntes de mudança das marés e 2) energia potencial obtida das mudanças de altura entre a maré alta e a baixa. Uma das vantagens de usar as marés como fonte de energia é que ela é mais confiável, pois se baseia na atração gravitacional da lua e, portanto, pode ser prevista. Dito isto, embora possa ser previsto, uma das desvantagens é que essa fonte só gera energia por 6 a 12 horas por vez, reduzindo assim a disponibilidade prolongada [4]. Essa produção intermitente de energia cria uma fonte de energia menos confiável. O aproveitamento dessa energia pode atrapalhar as rotas migratórias naturais para animais marinhos e os passeios regulares de barco. As turbinas usadas para geração de energia podem matar uma grande quantidade de peixes na área. Dito isto, a capacidade de usar a energia das marés como fonte de eletricidade pode subsequentemente diminuir a dependência de fontes de geração movidas a carvão, o que, por sua vez, reduzirá a quantidade de CO₂ emissões.

Tecnologias de energia das marés

As tecnologias comumente usadas para a geração de energia das marés incluem barragens ou barragens de maré que contêm uma eclusa em todo o corpo d'água. Além da comporta estão as hidro turbinas. À medida que a maré muda, os níveis desiguais da água empurram a eclusa e alimentam a turbina [5]. No entanto, com o tempo, foram observados muitos efeitos a jusante nos ecossistemas marinhos costeiros e nos arredores, resultando no desenvolvimento de uma variedade de modelos mais novos e mais ecológicos. Isso inclui lagoas de maré, cercas de maré e turbinas de maré subaquáticas.

Diferença entre energia das marés e energia das ondas

Já definimos que marés e ondas são formadas sob condições completamente diferentes. As marés são a ascensão e queda do oceano causada pela atração gravitacional da lua e do sol na terra, enquanto as ondas são a energia eólica que se move através da superfície do oceano, tornando as ondas muito mais fáceis de medir, quando comparadas às marés. As marés são menos visíveis quando comparadas às ondas e podem ser vistas com mais frequência nas margens, afetando a quantidade de água e areia visível. Ondas, por outro lado, podem ser vistas na superfície do oceano subindo e descendo. Embora a energia das marés flutue diariamente e a energia das ondas possa ser uma fonte de energia mais sustentada, ela não é amplamente utilizada, pois apenas um pequeno número de locais de teste existe globalmente [4].

Resumo das diferenças

Energia das marés	Energia das ondas
Aproveitado da ascensão e queda do nível do mar	Aproveitado das ondas que se deslocam ao longo da superfície do oceano
Causada pela força gravitacional da lua e do sol na Terra	Causada pelo vento
A intensidade é afetada pela localização e posição da Terra	A intensidade é afetada pela força do vento
	Geralmente chamado de potência das ondas
Tipos de energia das marés incluem energia cinética e potencial	Tipos de energia das ondas incluem energia cinética
Aproveitado usando barragens, represas, cercas de maré e turbinas de maré	Aproveitado usando sistemas offshore e onshore
Mais confiável, pois se baseia na atração gravitacional da lua e do sol	Menos confiável, pois se baseia no efeito da força do vento na superfície da água
Fonte descontínua de energia gerada por cerca de 6 a 12 horas por vez	Fonte contínua de energia
Pode interromper as rotas migratórias de aves e os passeios de barco e resultar em grandes quantidades de morte de peixes	O efeito nos ambientes, ecossistemas e comunidades circundantes é baixo
Custos altos de construção, mas baixos custos de manutenção	Custos de inicialização extremamente altos para projetar e desenvolver a tecnologia necessária