Η νέα τεχνολογία Clean Energy εξάγει διπλάσια ισχύ από τα κύματα του ωκεανού

Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει πρωτότυπη τεχνολογία που μπορεί να διπλασιάσει την ισχύ που συλλέγεται από τα κύματα του ωκεανού, κάτι που θα μπορούσε τελικά να κάνει την κυματική ενέργεια βιώσιμη εναλλακτική από ανανεώσιμες πηγές.

Το αναξιοποίητο δυναμικό της ενέργειας των ωκεανών κυμάτων είναι τεράστιο -- έχει υπολογιστεί ότι η ισχύς των παράκτιων κυμάτων σε όλο τον κόσμο κάθε χρόνο είναι ισοδύναμη με την ετήσια παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Αλλά οι προκλήσεις της ανάπτυξης τεχνολογιών που μπορούν να εξάγουν αποτελεσματικά αυτή τη φυσική δύναμη και να αντέχουν στο σκληρό ωκεάνιο περιβάλλον έχουν κρατήσει την ενέργεια των κυμάτων κολλημένη στο πειραματικό στάδιο.

Τώρα μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο RMIT δημιούργησε έναν μετατροπέα ενέργειας κυμάτων που είναι δύο φορές πιο αποδοτικός στην ισχύ συγκομιδής από οποιαδήποτε παρόμοια τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί μέχρι σήμερα.

Η καινοτομία, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικόΕφαρμοσμένη Ενέργεια, βασίζεται σε μια παγκόσμια πρώτη σχεδίαση διπλού στροβίλου.

Ο επικεφαλής ερευνητής καθηγητής Xu Wang είπε ότι η κυματική ενέργεια ήταν μια από τις πιο υποσχόμενες πηγές καθαρής, αξιόπιστης και ανανεώσιμης ενέργειας.

& quot;Ενώ η αιολική και η ηλιακή ενέργεια κυριαρχούν στην αγορά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, είναι διαθέσιμα μόνο στο 20-30% των περιπτώσεων," είπε ο Γουάνγκ.

& quot;Η ενέργεια των κυμάτων είναι διαθέσιμη κατά μέσο όρο στο 90% του χρόνου και η δυνητική ισχύς που περιέχεται στα υπεράκτια κύματα είναι τεράστια.

& quot;Η πρωτότυπη τεχνολογία μας ξεπερνά μερικές από τις βασικές τεχνικές προκλήσεις που εμπόδισαν τη βιομηχανία κυματικής ενέργειας από την ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας.

& quot;Με περαιτέρω ανάπτυξη, ελπίζουμε ότι αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να αποτελέσει το θεμέλιο για μια ακμάζουσα νέα βιομηχανία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που προσφέρει τεράστια περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη."

Πώς λειτουργεί ο μετατροπέας κυματικής ενέργειας

Μία από τις πιο δημοφιλείς πειραματικές προσεγγίσεις είναι η συλλογή της κυματικής ενέργειας μέσω ενός μετατροπέα τύπου σημαδούρας γνωστού ως"point absorber," που είναι ιδανικό για υπεράκτιες τοποθεσίες.

Αυτή η τεχνολογία, η οποία συλλέγει ενέργεια από την άνω και κάτω κίνηση των κυμάτων, είναι γενικά οικονομικά αποδοτική για την κατασκευή και την εγκατάσταση.

Αλλά πρέπει να συγχρονιστεί επακριβώς με την κίνηση του εισερχόμενου κύματος για την αποτελεσματική συγκομιδή της ενέργειας. Αυτό συνήθως περιλαμβάνει μια σειρά από αισθητήρες, ενεργοποιητές και επεξεργαστές ελέγχου, προσθέτοντας πολυπλοκότητα στο σύστημα που μπορεί να προκαλέσει χαμηλή απόδοση, καθώς και ζητήματα αξιοπιστίας και συντήρησης.

Το πρωτότυπο που δημιουργήθηκε από το RMIT δεν χρειάζεται ειδική τεχνολογία συγχρονισμού, καθώς η συσκευή επιπλέει φυσικά πάνω-κάτω με τη διόγκωση του κύματος.

& quot;Μένοντας πάντα σε συγχρονισμό με την κίνηση των κυμάτων, μπορούμε να μεγιστοποιήσουμε την ενέργεια που συγκέντρωσε το'," είπε ο Γουάνγκ.

& quot;Σε συνδυασμό με τους μοναδικούς μας αντιπεριστρεφόμενους τροχούς διπλού στροβίλου, αυτό το πρωτότυπο μπορεί να διπλασιάσει την ισχύ εξόδου που συλλέγεται από τα κύματα του ωκεανού, σε σύγκριση με άλλες πειραματικές τεχνολογίες απορρόφησης σημείων."

Η απλή και οικονομική συσκευή αναπτύχθηκε από ερευνητές μηχανικής του RMIT σε συνεργασία με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Beihang στην Κίνα.

Δύο τροχοί στροβίλου, οι οποίοι στοιβάζονται ο ένας πάνω στον άλλο και περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις, συνδέονται με μια γεννήτρια μέσω αξόνων και ενός συστήματος μετάδοσης κίνησης με ιμάντα.

Η γεννήτρια τοποθετείται μέσα σε μια σημαδούρα πάνω από την ίσαλο γραμμή για να την κρατήσει μακριά από διαβρωτικό θαλασσινό νερό και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της συσκευής.

Το πρωτότυπο έχει δοκιμαστεί με επιτυχία σε εργαστηριακή κλίμακα και η ερευνητική ομάδα επιθυμεί να συνεργαστεί με εταίρους του κλάδου για να δοκιμάσει ένα μοντέλο πλήρους κλίμακας και να εργαστεί προς την εμπορική βιωσιμότητα.

& quot;Γνωρίζουμε ότι λειτουργεί στα εργαστήριά μας, επομένως τα επόμενα βήματα είναι η κλιμάκωση αυτής της τεχνολογίας και η δοκιμή της σε μια δεξαμενή ή σε πραγματικές συνθήκες ωκεανού," είπε ο Γουάνγκ.

& quot;Η αξιοποίηση του ενεργειακού μας πόρου κυματικής ενέργειας όχι μόνο θα μπορούσε να μας βοηθήσει να μειώσουμε τις εκπομπές άνθρακα και να δημιουργήσουμε νέες θέσεις εργασίας πράσινης ενέργειας, αλλά έχει επίσης μεγάλες δυνατότητες για την αντιμετώπιση άλλων περιβαλλοντικών προβλημάτων."

& quot;Για παράδειγμα, καθώς αυξάνεται η συχνότητα της ξηρασίας, η κυματική ενέργεια θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία μονάδων αφαλάτωσης με ουδέτερο άνθρακα και την παροχή γλυκού νερού για τη γεωργική βιομηχανία -- μια έξυπνη προσαρμογή στην πρόκληση ενός μεταβαλλόμενου κλίματος."

Η έρευνα υποστηρίχθηκε μέσω επιχορήγησης του Έργου Ανακάλυψης του Αυστραλιανού Ερευνητικού Συμβουλίου (ARC) (DP170101039)