Медленное водное течение может стать источником возобновляемой энергии

Автор: kolinos | Рубрика: Энергия воды

Оказывается, мы можем использовать медленно текущие волны океана и рек для получения новых, надежных и доступных альтернативных источников энергии. Инженер Мичиганского университета разработал устройство, механизм действия которого похож на движения рыбы, то есть с помощью вибрации в воде вырабатывается экологически чистая, возобновляемая энергия. Этот аппарат был назван VIVACE (Vortex Induced Vibrations for Aquatic Clean Energy), что в переводе означает «Вихревые индуцированные колебания для водной экологически чистой энергии».

Это первое устройство, которое может использовать энергию исключительно из течения воды мирового океана. По словам разработчика Майкла Бернитсаса, профессора UM-кафедры военно-морской архитектуры и морской техники, если бы мы могли использовать хотя бы 0,1% энергии океана, то смогли бы обеспечить энергией 15 миллиардов людей.

VIVACE работает в воде, скорость течения которой меньше 2 узлов, это около двух миль в час. Следует отметить, что воды океана текут медленнее 3 узлов, в то время как турбины и водяные мельницы могут функционировать на водном течении в 5 – 6 узлов. VIVACE не нуждается в волнах, приливах, турбинах и дамбах. Эта гидродинамическая энергосистема зависит только от “вихревых индуцированных вибраций”. Майкл Бернитсас и другие исследователи из Мичиганского университета, наблюдая, как крошечные сперматозоиды или гигантские киты для своего движения вперед создают водные вихри позади себя, поняли, что эти вихревые потоки могут быть использованы для привода электрогенераторов. Так был изобретен VIVACE.

Команда Бернитсаса разработала рабочий прототип в лаборатории. Подпружиненные цилиндры двигаются вверх-вниз в резервуаре с движущейся водой. При столкновении воды с цилиндром создается турбулентность, которая преобразуется в вихревой поток. Вихревой поток, откатываясь назад, немного сжимает пружину цилиндра. Формирующийся следом вихревой поток, являясь реверсом предыдущего, толкает цилиндр в противоположном направлении. Эти противоположные силы и вызывают движение цилиндра вверх и вниз. Из-за высокой плотности воды число таких колебаний в 800 раз больше, чем в движущемся с той же скоростью воздухе. Поэтому система VIVACE может производить в 3 – 10 раз больше энергии, с учетом объема движущейся воды, чем приливные турбины.

Бернитсас хочет попробовать сделать поверхность цилиндров похожей на рыбью чешую, так как он считает, что такая поверхность может увеличить мощность на 40 – 70% по сравнению с гладкой поверхностью. Бернитсас также экспериментирует с механизмом, по действию схожим с рыбьим хвостом, который не позволяет вихревым потокам мешать друг другу.

В настоящее время группа Бернитсаса получила от ВМФ США разрешение на установку двух систем VIVACE в следующем году: одну на реке Детройт, а другую где-нибудь в океане.

Хотя промышленная установка систем VIVACE по-прежнему остается только мечтой, стоимость электроэнергии, полученной от этой системы, будет приблизительно равна 5,5 центам за киловатт-час, что примерно равно текущей цене ветровой электрогенерации.

Поделиться в соц. сетях