Η θάλασσα καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της γης και είναι μια τεράστια αποθήκη κινητικής ενέργειας αποθηκευμένης στα κύματα, τις παλίρροιες και τα θαλάσσια ρεύματα, χαρακτηρίζεται και ως γαλάζιος χρυσός.  

Είναι γεγονός ότι αυτές οι γιγαντιαίες δυνάμεις από τα κύματα των ωκεανών, παλίρροιες, θαλάσσια ρεύματα, τιθασεύονται πολύ δύσκολα, είτε γιατί η τεχνολογία στον τομέα της παραγωγής αυτής της ενέργειας είναι ακόμη στα σπάργανα είτε γιατί το κόστος της είναι πολύ υψηλό.

 i.  ενέργεια από τα κύματα

Πρόκειται για παραγωγή  ενέργειας  από την κίνηση των θαλασσίων κυμάτων που προκαλείται από τους ανέμους. 

Οι υπέρμαχοι των καθαρών πηγών ενέργειας αντιμετωπίζουν παραδοσιακά τους ωκεανούς ως τη μεγάλη ελπίδα για το μέλλον. Τα κύματα των ωκεανών μεταφέρουν τεράστια ενεργειακά φορτία και θα μπορούσαν να προσφέρουν άφθονη ενέργεια στον πλανήτη μας. Ενώ άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η αιολική και η ηλιακή, έχουν υιοθετηθεί ευρέως τα τελευταία χρόνια, η ενέργεια των ωκεάνιων κυμάτων δεν είχε την ίδια τύχη.          

Τα τελευταία χρόνια για την αξιοποίηση αυτής της μορφής ενέργειας πολλά συστήματα έχουν επινοηθεί, όμως  ελάχιστα από αυτά έχουν δοκιμαστεί στην θάλασσα υπό πραγματικές συνθήκες ενώ τα περισσότερα έχουν αξιολογηθεί σε εργαστηριακές δεξαμενές. Προτείνονται διάφοροι τρόποι τοποθέτησης ενός συστήματος εκμετάλλευσης της  κυματικής ενέργειας

•    σε οποιοδήποτε σημείο του ωκεανού,

•    εγκαταστημένο στα παράλια ή στα ρηχά νερά

Ένα τέτοιο σύστημα μπορεί επίσης να είναι ολικά βυθισμένο στο νερό η να είναι τοποθετημένο πάνω από την θαλάσσια επιφάνεια σε μία πλωτή πλατφόρμα ή ακυρωμένο στον πυθμένα.

Η αισθητική επίδραση ενός συστήματος στο περιβάλλον εξαρτάται από τον τύπο που θα υιοθετηθεί, έτσι ένα σύστημα μερικώς βυθισμένο ή τοποθετημένο λίγα χιλιόμετρα μακριά δεν επηρεάζει την εναρμόνιση του συστήματος στο φυσικό περιβάλλον.

Αντίθετα συστήματα τοποθετημένα στις ακτές μπορεί να επιδράσουν αρνητικά στην όλη αισθητική και να μετατρέψουν ένα φυσικό περιβάλλον σε άκρως βιομηχανικό. Επομένως η οποιαδήποτε λύση πρέπει να  εναρμονιστεί με την υπάρχουσα αρχιτεκτονική τοπίου και το φυσικό ανάγλυφο της περιοχής.  

•    τα σταθερά συστήματα,

τοποθετούνται στις ακτές ή στα ρηχά νερά έχουν πλεονεκτούν έναντι των πλωτών συστημάτων κύρια στον τομέα της συντήρησης. 

•    τα πλωτά συστήματα:

Τα πλωτά συστήματα σε αντίθεση με τα σταθερά παράγουν ενέργεια από την αρμονική κίνηση του πλωτού τμήματος του συστήματος και όχι από την κίνηση της σταθερής τουρμπίνας στο εσωτερικό. Γνωστότερο είναι το Salter Duck,  πρόκειται για πλωτό μηχανισμό που θυμίζει πάπια.  

           

                                                                                                                                                                  

 Η ανάπτυξη των συστημάτων αυτών ξεκίνησε την δεκαετία του '80  όμως τόσο το συνολικό κόστος παραγωγής ενέργειας όσο και τα σφάλματα σε υπολογισμούς σταμάτησαν την εξέλιξη τους. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας είναι βέβαιο  ότι θα λειτουργήσει θετικά στην εξέλιξη και κατασκευή  παρόμοιων συστημάτων αρκεί να υπάρχει και η ανάλογη χρηματοδότηση ερευνητικών κονδυλίων και κυβερνητικών επιδοτήσεων.

ii.  ενέργεια από την παλίρροια

Το φαινόμενο της παλίρροιας, είναι έμμεση μορφή ηλιακής ενέργειας, η διάρκεια του είναι συγκεκριμένη και περιοδική. Οφείλεται σε δυνάμεις που δημιουργούνται στις υδάτινες μάζες από την έλξη του Ήλιου και της σελήνης αλλά και την περιστροφή της γης.   Εχει σαν αποτέλεσμα να αποσύρεται η θάλασσα ( άμπωτη) και μετά από ορισμένες ώρες να επανέρχεται στην αρχική της θέση ( πλημμυρίδα ).

Η διαφορά στη στάθμη της θάλασσας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας. Οι υδατοστρόβιλοι τοποθετούνται σε ένα φράγμα που κατασκευάζεται στις εκβολές ενός ποταμού προς τη θάλασσα. Σε λίγα όμως σημεία της γης η διαφορά της στάθμης είναι τόσο σημαντική, ώστε να είναι αξιοποιήσιμη.

Στην Αγγλία και τη Γαλλία από τον ενδέκατο αιώνα υπήρχαν νερόμυλοι που λειτουργούσαν με την βοήθεια της παλίρροιας.

Παρόλο που το κόστος των εγκαταστάσεων για την παραγωγή ενέργειας από την παλίρροια είναι μεγάλο μια τέτοια εγκατάσταση μακροπρόθεσμα θεωρείται συμφέρουσα λόγω του μικρού λειτουργικού κόστους, της δωρεάν παρεχομένης μηχανικής ενέργειας της παλίρροιας αλλά κύρια λόγω της ενεργειακή αυτοδυναμία, χωρίς εξαρτήσεις από ξένους παράγοντες, διακυμάνσεις τιμής.

Σχεδιάγραμμα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από παλίρροια

 

Σήμερα οι σημαντικότεροι σε λειτουργία σταθμοί παραγωγής ενέργειας είναι:

•    στις εκβολές του ποταμού Ρέινς  (βλέπε παραπάνω σχήμα) στη Γαλλία όπου η διαφορά της στάθμης φθάνει τα 12 μέτρα,

•    στη Σοβιετική Ένωση, στη θάλασσα Μπάρεντς,

•    στις εκβολές του ποταμού Σέβερν στην Αγγλία.

Από το 2002 τα παλιρροιακά κύματα  περιστρέφουν τα πτερύγια μιας υποθαλάσσιας τουρμπίνας στην πόλη  Kvalsund της Νορβηγίας. Η ενέργεια που παράγεται τροφοδοτεί με ηλεκτρισμό την παραθαλάσσια βορειότερη πόλη της Ευρώπης, Hammerfest.

Η νορβηγική υποθαλάσσια τουρμπίνα παράγει ενέργεια για 1.000 νοικοκυριά (το Hammerfest έχει 11.000 κατοίκους).   Το έργο έχει κοστίσει περίπου 15 εκατομμύρια ευρώ.

Όμως, οι κατασκευές αυτές έχουν μειονεκτήματα,  μπορεί να έχουν επιπτώσεις στη ναυσιπλοΐα και τον τουρισμό αφού το βάθος της θαλάσσιας περιοχής θα μειωθεί λόγω αύξησης του ιζήματος. Αλλά το μεγαλύτερο πρόβλημα που θα μπορούσε να δημιουργήσει μια τέτοια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος στη πανίδα και χλωρίδα της περιοχής. Επίσης πρέπει να ληφθεί μέριμνα κατά την κατασκευή ώστε να μην κινδυνεύουν τα ψάρια από την λειτουργία των τουρμπίνων.  

 

ii.  θερμική ενέργεια από τα θαλάσσια ρεύματα

Τα θαλάσσια ρεύματα προκαλούνται από την περιστροφή της Γης, την τριβή του ανέμου στην επιφάνεια της θάλασσας και από τις διαφορές πυκνότητας μεταξύ των θαλάσσιων στρωμάτων η κίνηση τους είναι σύμφωνη με τη φορά κίνησης των δεικτών του ρολογιού στο Βόρειο Ημισφαίριο και  αντίθετη στο Νότιο Ημισφαίριο.

Αποτελούν τεράστιο ενεργειακό δυναμικό, όμως η αξιοποίηση τους χρήζει μελέτης, έρευνας και κυρίως εξελιγμένης τεχνολογίας.

 

Σε ωκεάνιες  περιοχές με θαλάσσια  ρεύματα  από τους πόλους προς τον ισημερινό υπάρχει μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της επιφάνειας  και   κάποιου   βάθους.   

 Η θάλασσα είναι ένας τεράστιος συλλέκτης ηλιακής ενέργειας. Στις τροπικές περιοχές, οι ακτίνες του ήλιου θερμαίνουν την επιφάνεια των νερών σε περισσότερους από 25° C, ενώ το νερό στο βάθος τους παραµένει ψυχρό, στους 5° C. Μια συσκευή που ονοµάζεται  Μετατροπέας Θερµικής Ενέργειας Ωκεανού (OTEC) εκμεταλλεύεται αυτή τη διαφορά θερμοκρασίας  και τη χρησιμοποιεί για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας - λειτουργώντας αντίθετα µε ένα ψυγείο. Η πρότυπη συσκευή OTEC αποτελείται από µια πλωτή µμονάδα που περιέχει το µηχανισµό του «αντί-ψυγείου», συνδεδεμένη µε µια γεννήτρια. Το θερµό νερό απομακρύνεται από την επιφάνεια και το ψυχρό νερό αρχίζει ν' ανέρχεται από βάθη που φτάνουν το 1 χλµ. Παρά το γεγονός ότι το OTEC είναι θεωρητικά εφαρμόσιμο, παρουσιάζει πολλά μηχανολογικά προβλήματα που χρήζουν επίλυσης.

Η   διαφορά   αυτή   σε   βάθος 600μετρων είναι πιθανό να φτάνει και τους 20ο  Κελσίου. Η διαφορά αυτή οφείλεται στα μεγάλα ποσά θερμότητας που φθίνουν στην επιφάνεια της θάλασσας και θερμαίνουν τα επιφανειακά νερά μέχρι και τους 25ο  Κελσίου στις τροπικές περιοχές. Όταν με θαλάσσια ρεύματα τα ζεστά αυτά νερά μετακινηθούν προς τους πόλους  η διαφορά θερμοκρασίας που υπάρχει μεταξύ επιφανειακών υδάτων και βαθύτερων μπορεί να αποτελέσει πηγή ενέργειας.  

 

Ένας πιθανός τρόπος εκμετάλλευσης θα ήταν    να χρησιμοποιηθεί η θερμότητα του νερού,      για να μετατρέψει μια ουσία από την υγρή      (π.χ. αμμωνία ) στην αέρια κατάστασή της,  ακολούθως με την αντίστροφη μετατροπή θα μπορούσαμε   να αξιοποιήσουμε την διαφορά θεοκρασίας μετατρέποντας  την  σε ενέργεια.