• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Liverpool:enormt tidvattenkraftverk på Mersey kan göra staden till en förnybar energikälla

    Den stora, bananformad Mersey-mynning smalnar när den går genom Liverpool (mitt till vänster) innan den rinner ut i Irländska havet (uppe till vänster). Kredit:Google Maps

    Liverpool har förklarat klimatnöd. Borgmästarna i både själva staden och den omgivande "stadsregionen" har insett nödsituationen, och båda har föreslagit att en flodvåg på floden Mersey kan utgöra en del av lösningen. Och vid ett nyligen besök i staden, Arbetsledare Jeremy Corbyn sa att hans parti skulle stödja projektet på 3,5 miljarder pund.

    Två år sedan, Jag samarbetade med kollegor vid National Oceanography Center och University of Liverpool för att titta på hur man förverkligar River Merseys energipotential:vi drog slutsatsen att ett tidvattenkraftverk kan vara en del av lösningen.

    Så vad är egentligen en "tidvattensspärr", och varför tycker vi att Mersey är så pass bra?

    En tidvattenspärr genererar elektricitet på samma sätt som traditionell vattenkraft, med hjälp av en damm (eller spärra) för att skapa en höjdskillnad mellan två vattendrag. När tidvatten rinner in och ut ur mynningen, spärren blockerar flödet, höja vattennivån på ena sidan. När önskad skillnad i vattennivå uppnås, vattnet får sedan rinna genom turbiner, generera el. Tidvattenbommar kan fungera i båda riktningarna och, när vattnet går in och ut två gånger om dagen, kan producera el fyra gånger om dagen.

    Några olika faktorer gör Mersey till en idealisk plats för en spärr. Dess tidvattenområde (skillnaden i vattennivå mellan hög- och lågvatten) kan vara 10 meter eller mer vid vårvatten - Storbritanniens näst högsta, medan en smal kanal vid dess ingång (känd som "The Narrows") betyder att spärren kan vara kortare och därmed billigare att konstruera. Det är också nära ett stort stadsområde, med mycket elbehov.

    Vi uppskattade att en Mersey -spärr skulle kunna producera 0,9 till 1,5 terawattimmar el varje år. En terawatt är en miljon miljoner watt, så det här är mycket energi - tillräckligt för att leverera el till cirka 300, 000 hem, eller mer än alla hem i staden Liverpool.

    Tekniken har funnits ett tag. Världens första tidvattenspärr slutfördes 1966 vid floden La Rance i Bretagne, Frankrike, och är fortfarande i drift idag. Dock, de höga initiala kostnaderna och potentiella miljöpåverkan innebär att det fortfarande finns väldigt få av dessa projekt världen över.

    Idén att generera energi från floden Merseys tidvatten lades först 1981, med en rad förslag och genomförbarhetsstudier sedan. Som någonsin, de viktigaste frågorna är ekonomi och miljö.

    Vem ska betala för det?

    Finansiella frågor kom i fokus i juni 2018 när den brittiska regeringen avvisade förslag på en liknande "tidal lagoon" kraftstation i Swansea Bay på grund av "valuta för pengarna" jämfört med kärnkraft och havsvind. Det är trots att Swanseas tidvattenkraft har fått starkt stöd i en oberoende granskning som regeringen beställde 18 månader tidigare.

    Detta väckte frågor om hur tidvattenproduktionskapacitet kommer att bli verklighet för Storbritannien. Jeremy Corbyn sa att en Labour -regering skulle betala för en Mersey -spärr men, vid denna tidpunkt, det verkar som om det bara skulle hända under en konservativ regering om det var privat finansierat - som med Swansea -lagunen.

    Mersey är också en upptagen kommersiell vattenväg. Vissa störningar under byggandet skulle vara oundvikliga, och designers skulle behöva ta reda på hur man på bästa sätt tillåter fraktåtkomst genom lås byggda vid sidan av spärren.

    Lokala frågor ... globala fördelar?

    Miljökonsekvenserna är svåra att förutsäga. På La Rance, sandål och annan marin fauna först drabbades, men efter tio år nåddes en ny biologisk jämvikt och mynningen ansågs återigen vara mycket varierande.

    I Mersey, en stor oro är att en tidvattensspärr sannolikt skulle innebära mindre exponering för mynningens floder, som är en viktig matplats för flyttfåglar. Här, påverkan kan minskas genom att generera el på både ebbe och översvämningar, i motsats till envägsgenerering vid ebbe.

    Tvåvägsgenerering minskar tiden tidvattnet hålls tillbaka, och därmed är det mindre skillnad i höjd mellan vatten på vardera sidan av spärren - genereringen kan minska totalt sett, men det är bättre miljömässigt. Om den används i Mersey, tvåvägsgenerering skulle nästan behålla storleken på tidvattenområdet.

    Det kommer att bli svårt att bygga en tidvattensspärr utan åtminstone någon lokal miljöpåverkan. Detsamma kan sägas om nästan alla projekt för förnybar energi, dock, och genom att minska koldioxidutsläppen kan tidvatten energi ge miljöfördelar i en mycket större skala.

    En spärra kan också skapa en gång- och cykellänk mellan Liverpool och Wirral. Till sist, som erkänts i rapporten från regeringen, stora tidvattenenergiprojekt skulle kunna se Storbritannien använda sin expertis inom sjöteknik för att utveckla teknik för export över hela världen.

    Om miljö- och ekonomiska frågor kan lösas, en tidvattensspärr över Mersey skulle ge en betydande mängd förnybar el under många år framöver, samt ett tydligt uttalande om Storbritanniens framsteg när det gäller att uppnå nollkold energi.

    Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com