Nieuwe technologie voor schone energie haalt twee keer zoveel kracht uit oceaangolven

Onderzoekers hebben prototypetechnologie ontwikkeld die het vermogen van oceaangolven kan verdubbelen, in een voorschot dat golfenergie eindelijk een levensvatbaar hernieuwbaar alternatief zou kunnen maken.

Het onbenutte potentieel van oceaangolfenergie is enorm - er wordt geschat dat de kracht van kustgolven over de hele wereld elk jaar gelijk is aan de jaarlijkse wereldwijde elektriciteitsproductie.

Maar de uitdagingen van het ontwikkelen van technologieën die die natuurlijke kracht efficiënt kunnen extraheren en bestand zijn tegen de barre oceaanomgeving, hebben ervoor gezorgd dat golfenergie in het experimentele stadium is blijven steken.

Nu heeft een onderzoeksteam onder leiding van de RMIT University een golfenergieconvertor gemaakt die twee keer zo efficiënt is in het oogsten van stroom als alle vergelijkbare technologieën die tot nu toe zijn ontwikkeld.

De innovatie, gepubliceerd in het tijdschriftToegepaste energie, vertrouwt op een eersteklas ontwerp met dubbele turbine.

Hoofdonderzoeker professor Xu Wang zei dat golfenergie een van de meest veelbelovende bronnen van schone, betrouwbare en hernieuwbare energie is.

& quot;Terwijl wind en zon de markt voor hernieuwbare energie domineren, zijn ze slechts 20-30% van de tijd beschikbaar," zei Wang.

& quot;Golfenergie is gemiddeld 90% van de tijd beschikbaar en het potentiële vermogen in offshore golven is immens.

& quot;Onze prototypetechnologie overwint enkele van de belangrijkste technische uitdagingen die de golfenergie-industrie hebben weerhouden van grootschalige implementatie.

& quot;Met verdere ontwikkeling hopen we dat deze technologie de basis kan vormen voor een bloeiende nieuwe industrie voor hernieuwbare energie die enorme ecologische en economische voordelen oplevert."

Hoe de golfenergieconvertor werkt

Een van de meest populaire experimentele benaderingen is het oogsten van golfenergie via een boei-type converter die bekend staat als een"point absorber," wat ideaal is voor offshore-locaties.

Deze technologie, die energie haalt uit de op- en neergaande beweging van golven, is over het algemeen kosteneffectief om te produceren en te installeren.

Maar het moet precies worden gesynchroniseerd met de binnenkomende golfbeweging om de energie efficiënt te oogsten. Dit omvat meestal een reeks sensoren, actuatoren en besturingsprocessors, waardoor het systeem complexer wordt en ondermaatse prestaties kan veroorzaken, evenals betrouwbaarheids- en onderhoudsproblemen.

Het door RMIT gemaakte prototype heeft geen speciale synchronisatietechnologie nodig, omdat het apparaat van nature op en neer zweeft met de deining van de golf.

& quot;Door altijd synchroon te blijven met de beweging van de golven, kunnen we de energie maximaliseren die's geoogst," zei Wang.

& quot;Gecombineerd met onze unieke tegengesteld draaiende dubbele turbinewielen, kan dit prototype het uitgangsvermogen van oceaangolven verdubbelen, vergeleken met andere experimentele puntabsorberende technologieën."

Het eenvoudige en voordelige apparaat is ontwikkeld door technische onderzoekers van RMIT in samenwerking met onderzoekers van de Beihang University in China.

Twee turbinewielen, die op elkaar zijn gestapeld en in tegengestelde richting draaien, zijn verbonden met een generator via assen en een door riemschijf aangedreven transmissiesysteem.

De generator is in een boei boven de waterlijn geplaatst om deze uit corrosief zeewater te houden en de levensduur van het apparaat te verlengen.

Het prototype is met succes getest op laboratoriumschaal en het onderzoeksteam wil graag samenwerken met industriële partners om een ​​model op volledige schaal te testen en te werken aan commerciële levensvatbaarheid.

& quot;We weten dat het werkt in onze laboratoria, dus de volgende stappen zijn om deze technologie op te schalen en te testen in een tank of in echte oceaanomstandigheden," zei Wang.

& quot;Het aanboren van onze golfenergiebron kan ons niet alleen helpen de CO2-uitstoot te verminderen en nieuwe banen voor groene energie te creëren, het heeft ook een groot potentieel voor het aanpakken van andere milieuproblemen."

& quot;Als bijvoorbeeld de frequentie van droogte toeneemt, kan golfenergie worden gebruikt om koolstofneutrale ontziltingsinstallaties van stroom te voorzien en zoet water te leveren voor de landbouwindustrie - een slimme aanpassing aan de uitdaging van een veranderend klimaat."

Het onderzoek werd ondersteund door een Australian Research Council (ARC) Discovery Project-subsidie ​​​​(DP170101039)