אנרגיה של גאות ושפל מיוצרת על ידי גל המים של הים במהלך עליית ונסיגת גאות ושפל. אנרגיה זו היא אחד המקורות של אנרגיה מתחדשת.
במהלך המאה העשרים, פיתחו מהנדסים שיטות להשתמש בתנועת הגאות והשפל לייצור חשמל באזורים בהם קיימים הבדלים משמעותיים של גאות ושפל. הם פיתחו שיטות להשתמש בגנראטורים מיוחדים להמרת אנרגיית גאות ושפל לחשמל.
ייצור אנרגיית גאות ושפל הוא תהליך חדש. כמות החשמל המיוצרת בשיטה זו עדיין קטנה. קיימות מעט מאוד תחנות כוח מסחריות של גאות ושפל הפועלות בעולם, והתחנה הראשונה הוקמה בצרפת. המתקן הגדול ביותר הוא תחנת כוח בדרום קוריאה. סין, צרפת, אנגליה, קנדה ורוסיה הן ארצות בעלות פוטנציאל מוגבר יותר להשתמש בסוג זה של אנרגיה.
גנרטורים של אנרגיית גאות ושפל
כיום קיימות שלוש שיטות שונות להפקת אנרגיית גאות ושפל: זרמי גאות ושפל, מטחים ולגונות.
זרמי גאות ושפל
כדי לספק אנרגיית גאות ושפל לגנראטורים, ממוקמות טורבינות בזרמי גאות ושפל. אלו הם זרמים מהירים המזרימים מים. טורבינה היא מכונה המשתמשת באנרגיה מזרימת נוזל, שיכול להיות אוויר (רוח) או נוזל (מים).
היות ומים הם הרבה יותר צפופים מאוויר, אנרגיית גאות ושפל חזקה יותר מאנרגיית רוח. בניגוד לרוח, גאות ושפל הם תהליכים צפויים ויציבים. שימוש בגנראטורים להפקת אנרגיה זו מייצר זרם יציב ואמין של חשמל.
פעולת הטורבינות יעילה ביותר במים רדודים, המייצרים יותר אנרגיה ומאפשרים לספינות לנווט ברחבי הטורבינות. להבי הטורבינה נעים לאט, מה שמסייע למניעת הילכדות בעלי חיים ימיים במערכת.
מטחים
סוג נוסף של מחולל אנרגיית גאות ושפל הוא שימוש בסכר גדול בשם מטח, בעזרתו ניתן לשפוך מים מעל או באמצעות טורבינות בסדר, בשל גובהו הנמוך. ניתן לבנות מטחים על נהרות, מפרצים ושפכי נהרות.
טורבינות הממוקמות במטח רותמות את הכוח של הגאות והשפל באותה שיטה בה סכר נהר רותם את העוצמה של זרימת המים בנהר. שערי המטח נפתחים עם עליית הגאות, ולאחר מכן נסגרים ויוצרים מאגר או לגונה של גאות ושפל. בשלב הבא המים משתחררים באמצעות טורבינות המטח, ויוצרים אנרגיה בשיעור שיכול להיות נשלט על ידי מהנדסים.
לגונות גאות ושפל
הסוג האחרון של הפקת אנרגיית גאות ושפל הוא בניית לגונות, שהן גופי מים המוקפים ים באופן חלקי, על ידי מחסום טבעי או מחסום הנבנה ידנית. לגונות גאות ושפל יכולות להיות ממוקמות גם בשפכי נהרות, והן מכילות מים מתוקים המתרוקנים לתוכן. הלגונות מתפקדות באופן זהה לפעולת המטחים, אך הן יכולות להיבנות לאורך קו החוף הטבעי. תחנות כוח לגונה יכולות לייצר חשמל רציף.
ניתן לבנות לגונות מחומרים טבעיים כגון אבן, המתפקדות כשוברי גלים נמוכים בשעת השפל, ושוקעות בשעת הגאות. בעלי חיים ימיים יכולים לשחות סביב המבנה, ואורגניזמים קטנים יותר יכולים לשחות בתוכו. טורפים גדולים כגון כרישים אינם חודרים ללגונה, כך שדגים קטנים יותר יכולים להתרבות.
