Järjestelmä hyödyntää merivirtojen jatkuvaa liikettä. Se on rakenteeltaan yksinkertainen laite, joka vähentää korroosion riskiä. Espanja on ottanut merkittävän askeleen uusiutuvan merienergian alalla osoittamalla, että merenpohjaan asennettu heiluri voi hyödyntää tehokkaasti merivirtojen jatkuvaa liikettä . Tämä ehdotus perustuu tieteelliseen tutkimukseen, joka on julkaistu Journal of Fluids and Structures -lehdessä ja jossa analysoidaan sen fysikaalisia periaatteita ja kokeellista toteutettavuutta.
Sisältö
Kehitystyö tehtiin Francisco Ueran johdolla, joka on Rovira i Virgili -yliopiston koneenrakennusosaston tutkija, ja se perustuu hyvin tunnettuun insinööritieteelliseen ilmiöön. Kun virtaus kiertää sylinterimäisen kappaleen, syntyy vuorottelevia pyörteitä, jotka aiheuttavat jaksottaisia värähtelyjä – ilmiö, jota on historiallisesti pidetty rakenteellisena ongelmana.
Tässä tapauksessa nämä virtauksen aiheuttamat värähtelyt on uudelleentulkittu energian tuottamisen mahdollisuudeksi . Järjestelmä koostuu upotetusta sylinteristä, joka on ripustettu akselille ja liikkuu kuin heiluri vuorovaikutuksessa merivirran kanssa, muuttaen tämän värähtelevän liikkeen hyödylliseksi mekaaniseksi energiaksi .
Yksinkertainen rakenne ja tekniset edut
Yksi laitteen erottavista piirteistä on sen rakenteellinen yksinkertaisuus. Veden alla on vain sylinteri, kun taas akseli, voimansiirto ja generaattori voivat sijaita meriympäristön ulkopuolella. Tällainen kokoonpano vähentää komponenttien alttiutta korroosiolle ja merieliöiden kertymiselle.
Toisin kuin perinteiset vuorovesiturbiinit, joissa on useita liikkuvia osia veden alla, heiluriturbiini tarjoaa vaihtoehdon, jossa on vähemmän kriittisiä vikakohteita. Tämä ominaisuus helpottaa huoltoa ja mahdollistaa turbiinien joustavamman asennuksen, jopa merenpinnan tasolla oleville kelluville alustoille.
Testit suoritettiin hydraulikanavassa Katalonian yliopiston nesteiden ja rakenteiden vuorovaikutuksen laboratoriossa. Testien aikana useat anturit mittasivat järjestelmän heilahtelukulmaa, ja sähkömagneettinen jarru määritteli käytettävissä olevan mekaanisen tehon erilaisissa virtausolosuhteissa.
Tulokset ja potentiaaliset sovellusalueet
Saadut tulokset osoittavat tehokerroimia, jotka ovat lähellä 15 % , mikä vastaa arvoja, jotka ovat tyypillisiä muille sylinterien värähtelyä hyödyntäville järjestelmille. Vaikka tämä tehokkuus on alhaisempi kuin optimoitujen meriturbiinien tehokkuus , suorituskyvyn ja teknisen yksinkertaisuuden välinen tasapaino lisää tämän lähestymistavan houkuttelevuutta.
Tutkimus osoittaa, että järjestelmä sopii erityisen hyvin vuorovesiin, jotka ovat säännöllisiä ja ennustettavia. Samaa periaatetta voidaan kuitenkin soveltaa jokiin, joissa on riittävä virtaama, tai mukauttaa muihin ympäristöihin, joissa jatkuva virtaus mahdollistaa fysikaalisen ilmiön muuntamisen vakaaksi energialähteeksi.
