Potenţialul energiei marine este uriaş. Dacă numai 10% din el ar fi folosit pentru generarea de electricitate, ar acoperi o parte semnificativă din necesarul de electricitate la nivel mondial.

Sursele de energie marină posibile şi sistemele de conversie sunt împărţite în trei mari grupuri: 1. Energia mareelor (folosirea potenţialului energetic al diferitelor niveluri ale mării creat de efectul de maree sau utilizând direct energia curenţilor mareici); 2. Energia valurilor (provocată de efectul vântului asupra mării); 3. Energia termală a oceanelor (folosirea unui ciclu termodinamic între temperatura apei de suprafaţă şi temperatura din adâncuri).

În ultimii zeci de ani au fost construite o serie de dispozitive şi echipamente pentru convertirea energiei marine, dar numai câteva dintre ele au devenit prototipuri la scară reală şi au fost gata de testare pe mare. O excepţie este La Rance (Franţa), o uzină electrică ce foloseşte energia mareelor şi care funcţionează de peste 40 de ani. În afara energiei mareelor, alte feluri de energie marină sunt testate, însă unele variante se închid chiar imediat după calculele teoretice. În plus, mai multe decât problemele tehnice sunt cele economice. În ziua de astăzi, costul producerii energiei marine nu poate concura cu cel al energiilor regenerabile sau al celor tradiţionale. Mai mult decât atât, de regulă este dificil să obţii finanţarea proiectului, din pricina riscului de distrugere asociat condiţiilor meteorologice. Cele mai importante tehnologii asociate conversiei energiei marine sunt: energia mareelor (uzinele electrice convenţionale şi cele care strâng energia curenţilor mareici), energia valurilor (tehnologii amplasate pe uscat, la ţărm, dar şi dispozitive în largul mării) şi energia termală a oceanelor prin sisteme de conversie.

ENERGIA MAREELOR

Energia mareelor este reprezentată de energia înmagazinată în ocean, produsă prin combinarea unor efecte: efectul gravitaţional al Soarelui şi Lunii, rotaţia Pământului, diferenţele de adâncimi ale oceanelor, vechile contururi ale continentelor, înclinaţia axei de rotatie a Pământului. Cu câteva secole în urmă, energia mareelor era folosită pentru stocarea apei, folosindu-se energia potenţială prin care se punea în mişcare un sistem de roţi. Primele echipamente din secolul XX au

folosit încă acest sistem, dar energia potenţială a avut o aplicaţie diferită. Apa înmagazinată în timpul fluxului de barajul unui estuar este eliberată pentru a pune în functiune o turbină generând electriciate – este exemplul uzinei La Rance din Franta. Un dezavantaj important al acestui tip de energie este costul mare. Necesită un timp mare de construcţie (între 5 şi 15 ani) şi trebuie luat în seamă şi impactul asupra mediului produs de schimbările regimului hidrodinamic. Alt factor negativ este distanţa mare între uzinele electrice şi utilizator, faptul că necesită linii de transmisie lungi. Avantajul mare îl constituie costul mic de operare şi întreţinere (mai mic de 5%) şi marea disponibilitate (peste 95%), cu un număr mare de grupuri de turbine generatoare. Exemple ale unor astfel de instalaţii sunt Uzina Electrică Kislaya (Kislogubskaya, Marea Albă, Rusia), ce utilizează o turbină de 0,4 MW şi a început să funcţioneze ca uzină pilot în 1968. Este cea de-a doua uzină în lume de acest fel. Altă centrală este plasată pe coasta de est a Canadei, la estuarul fluviului Annapolis, la Bay of Fundy, unde turbina a început să funcţioneze în 1984. Toate aceste aspecte nefavorabile determina multe ţări să nu investească în asemenea uzine.

ENERGIA VALURILOR

Valurile oceanelor sunt produse de efectul vântului (datorită energiei solare) ce suflă la suprafaţa apei. Valurile se deplasează cu o viteză ce depinde de lungimea de undă, deci nu există perfecţiune în mersul valurilor. Amplitudinea, energia şi direcţia de deplasare a valurilor variază pe parcursul anului. Energia unui val depinde de direcţia de deplasare, adâncimea mării, etc. şi este direct proporţională cu pătratul amplitudinii şi cu perioada cu care se deplasează. O perioadă mare (7-10 s) cu o amplitudine de 2 m poate avea mai mult de 40-50 kW/m. La fel ca multe alte energii regenerabile, energia valurilor nu este egal distribuită pe glob – între 30 şi 60 grade latitudine, în ambele emisfere, este localizată cea mai mare densitate de energie.

ENERGIA TERMALĂ A OCEANELOR (OTEC)

Energia termală a oceanelor are în vedere ciclul termodinamic între temperaturile reci ale apei din adâncuri şi apa caldă de la suprafaţă. Se estimează că întreaga cantitate de energie solară absorbită anual de către oceane este echivalentă cu de 4.000 de ori cererea de energie la nivel mondial pe aceeaşi perioadă. Principala problemă în ce priveşte acest gen de energie regenerabilă este că diferenţa de temperatură între apa caldă şi cea rece să fie de cel puţin 20 grade Celsius. Cu cât este mai mare diferenţa de temperatură, cu atât mai bine, iar această cerinţă poate fi satisfăcută doar în zonele tropicale şi ecuatoriale pe tot parcursul anului. Eficienţa sistemelor care utilizează energia termală este destul de redusă. Conversia ideală ce foloseşte ciclul termodinamic între 26°C şi 4°C este doar de 8% şi, din cauza pierderilor, ajunge în final la 3-4% eficienţă. În afară de dificultăţile amintite, sunt necesare sisteme de conducte lungi, care să transporte apa rece de la 1.000 m adâncime, poate chiar mai mult. Totuşi, sistemele OTEC pot fi folosite şi pentru producerea de apă rece, producerea de hidrogen, mări cultura şi desalinizarea apei. De aceea, în unele insule, această metodă ar putea fi o alternativă faţă de energia convenţională. Există două sisteme de conversie a energiei termale, cicluri deschise (experimentat la Natural Energy Laboratory of Hawaii) şi cicluri închise (insula Nauru).