Lực hút của mặt trăng lên các vùng nước tạo ra thủy triều. Đổi lại, chuyển động này tạo ra động năng do nước mang theo . Bất cứ thứ gì chuyển động đều có động năng - cho dù đó là gió hay quả bóng lăn xuống đồi. Động năng có thể được con người thu nhận thông qua những chiếc cối xay gió . Các nhà nghiên cứu đang cố gắng khai thác sức mạnh của thủy triều thông qua một thiết kế tương tự như cối xay gió .
Tua bin dưới nước (hoặc thủy triều ) là một khái niệm khá đơn giản, nếu xét về công nghệ năng lượng tiên tiến. Chúng thực chất là những chiếc cối xay gió được lắp đặt dưới đáy đại dương hoặc lòng sông. Dòng điện dưới nước do thủy triều tạo ra làm quay các cánh quạt được sắp xếp giống như một cánh quạt máy bay . Các tuabin này được gắn với một hộp giảm tốc, được kết nối với một máy phát điện. Điều này tạo ra điện được truyền bằng cáp vào bờ. Khi nó được cắm vào lưới điện, điện có thể được phân phối [nguồn: New Scientist ].
Mặc dù tuabin dưới nước về cơ bản giống như cối xay gió, nhưng chúng có một số ưu điểm hơn so với những người anh em họ trên mặt đất. Cối xay gió cần có đất, đặc biệt là các trang trại gió - tập hợp của hàng chục hoặc hàng trăm chiếc cối xay gió. Tương lai của việc sử dụng đất (đất được phát triển như thế nào và được sử dụng vào việc gì) đang trở thành một chủ đề thảo luận chính. Với 6 tỷ người trên hành tinh và đang tiếp tục tăng, không gian đang ở mức cao
- không chỉ để làm nhà ở, mà còn cho sản xuất cây trồng và hơn thế nữa. Các tuabin dưới nước khắc phục được vấn đề này.
Một lợi thế khác của việc thu năng lượng dưới nước đến từ mật độ cao của nước. Nước đặc hơn không khí, có nghĩa là một tuabin dưới nước có thể tạo ra cùng một lượng năng lượng như một cối xay gió, nhưng ở tốc độ chậm hơn và trên diện tích ít hơn. Hơn nữa, trong khi lượng gió đi qua bất kỳ khu vực đất nhất định nào có thể không dự đoán được, động năng của các khu vực thủy triều là đáng tin cậy. Sự lên xuống và dòng chảy có thể dự đoán được, một vùng thủy triều nhất định có thể được biểu thị bằng lượng kilowatt giờ điện mà nó có thể sản xuất trên mỗi tuabin.
Các nhà khoa học đã kiểm tra lượng năng lượng được tìm thấy trong một hồ thủy triều trong khoảng thời gian kéo dài hàng tháng. Có hai phép đo chính. Vận tốc đỉnh trung bình của mùa xuân là vận tốc chuyển động của thủy triều cao nhất có thể tìm thấy ở một khu vực trong một tháng. Chu kỳ đỉnh neap trung bình là điểm thấp nhất về vận tốc mà một khu vực thủy triều trải qua trong một tháng [nguồn: Carbon Trust ]. Hai phép đo này có thể giúp ước tính lượng vận tốc lớn nhất và nhỏ nhất được tìm thấy trong bất kỳ vùng thủy triều nhất định nào trong suốt một tháng.
Bên cạnh thủy triều, có những đặc điểm khác ảnh hưởng đến vận tốc của nước. Địa hình xung quanh - ví dụ, cho dù khu vực đó là đá hay cát - xác định cách nước di chuyển. Cho dù một khu vực thủy triều hẹp hay rộng cũng có thể ảnh hưởng đến vận tốc. Một kênh hẹp có thể tập trung chuyển động của nước, khiến nó tăng tốc độ.
Sự chuyển động của thủy triều và các đặc điểm của các vùng nước có thể được tính đến trên giấy, nhưng phải đến khi các thử nghiệm thực tế được thực hiện thì mới có thể bắt đầu hiểu biết thực tế về tác động của các tuabin thủy triều. Trên trang tiếp theo, hãy tìm hiểu về một số dự án trên khắp thế giới đang giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về sản xuất điện tuabin dưới nước.
