Ny ren energiteknologi trekker ut dobbelt så mye kraft fra havbølger

Forskere har utviklet prototypeteknologi som kan doble kraften som høstes fra havbølger, i et fremskritt som endelig kan gjøre bølgeenergi til et levedyktig fornybart alternativ.

Det uutnyttede potensialet til havbølgeenergi er stort -- det har blitt anslått at kraften til kystbølger rundt om i verden hvert år tilsvarer årlig global elektrisitetsproduksjon.

Men utfordringene med å utvikle teknologier som effektivt kan utvinne den naturlige kraften og motstå det harde havmiljøet har holdt bølgeenergien fast på eksperimentelt stadium.

Nå har et forskerteam ledet av RMIT University laget en bølgeenergiomformer som er dobbelt så effektiv til å høste kraft som alle lignende teknologier utviklet til dags dato.

Innovasjonen, publisert i tidsskriftetAnvendt energi, er avhengig av en verdensførste design med to turbiner.

Ledende forsker professor Xu Wang sa at bølgeenergi var en av de mest lovende kildene til ren, pålitelig og fornybar kraft.

& quot;Mens vind og sol dominerer det fornybare markedet, er de tilgjengelige bare 20-30 % av tiden," sa Wang.

& quot;Bølgeenergi er tilgjengelig 90 % av tiden i gjennomsnitt, og den potensielle kraften i offshorebølger er enorm.

& quot;Prototypeteknologien vår overvinner noen av de viktigste tekniske utfordringene som har holdt tilbake bølgeenergiindustrien fra storskala distribusjon.

& quot;Med videre utvikling håper vi at denne teknologien kan være grunnlaget for en blomstrende ny fornybar energiindustri som gir enorme miljømessige og økonomiske fordeler."

Hvordan bølgeenergiomformeren fungerer

En av de mest populære eksperimentelle tilnærmingene er å høste bølgeenergi gjennom en bøye-type omformer kjent som en"punktabsorber," som er ideell for offshore-lokasjoner.

Denne teknologien, som høster energi fra opp og ned bevegelser av bølger, er generelt kostnadseffektiv å produsere og installere.

Men det må være nøyaktig synkronisert med innkommende bølgebevegelse for å effektivt høste energien. Dette involverer vanligvis en rekke sensorer, aktuatorer og kontrollprosessorer, noe som legger kompleksitet til systemet som kan forårsake underytelse, samt problemer med pålitelighet og vedlikehold.

Den RMIT-skapte prototypen trenger ingen spesiell synkroniseringsteknologi, siden enheten naturlig flyter opp og ned med bølgens bølge.

& quot;Ved å alltid være synkronisert med bølgenes bevegelse, kan vi maksimere energien som's høstet," sa Wang.

& quot;Kombinert med våre unike motroterende doble turbinhjul, kan denne prototypen doble utgangseffekten som høstes fra havbølger, sammenlignet med andre eksperimentelle punktabsorberende teknologier."

Den enkle og økonomiske enheten er utviklet av RMIT ingeniørforskere i samarbeid med forskere fra Beihang University i Kina.

To turbinhjul, som er stablet oppå hverandre og roterer i motsatte retninger, er koblet til en generator gjennom aksler og et remskivedrevet transmisjonssystem.

Generatoren er plassert inne i en bøye over vannlinjen for å holde den unna etsende sjøvann og forlenge levetiden til enheten.

Prototypen har blitt testet med suksess i laboratorieskala, og forskerteamet er opptatt av å samarbeide med industripartnere for å teste en fullskalamodell og jobbe mot kommersiell levedyktighet.

& quot;Vi vet at det fungerer i laboratoriene våre, så de neste trinnene er å skalere denne teknologien og teste den i en tank eller under virkelige havforhold," sa Wang.

& quot;Å utnytte vår bølgeenergiressurs kan ikke bare hjelpe oss med å kutte karbonutslipp og skape nye grønne energijobber, det har også et stort potensiale for å løse andre miljøproblemer."

& quot;For eksempel, ettersom hyppigheten av tørke øker, kan bølgeenergi brukes til å drive karbonnøytrale avsaltningsanlegg og levere ferskvann til landbruksnæringen – en smart tilpasning til utfordringen med et klima i endring."

Forskningen ble støttet gjennom et Australian Research Council (ARC) Discovery Project-stipend (DP170101039)