Vivace - nowy sposób na energię z wody
Tradycyjne techniki wykorzystywanie płynącej wody do produkcji energii elektrycznej - np. turbiny - wymagają, by woda płynęła z prędkością co najmniej 9,2 kilometra na godzinę. Profesor Michael Bernitsas z University of Michigan informuje o stworzeniu technologii, która umożliwia
uzyskanie energii z wody, poruszającej się z prędkością zaledwie 1,8 km/h.
Vivace (
Vortex Induced Vibrations for Aquatic Clean Energy) umożliwia produkowanie czystej energii w cenie zaledwie 5,5 centa za kilowatogodzinę.
Technologia korzysta ze zjawiska, które widzimy, obserwując, obiekty zacumowane w płynącej się wodzie. Poruszają się one wówczas w górę i w dół. Ruchy te, wywoływane wirami - korzystają z nich też ryby poruszające się pod prąd strumienia - są proporcjonalne do prędkości przepływu wody.
Bernitsas użył zespołu cylindrów, które ustawił poziomo wpoprzek prądu. Cylindry były poruszane przez wodę w górę i w dół, wykonywały więc pracę, którą można zamienić na energię elektryczną.
Profesora zainspirowało wcześniej wykonywane zlecenie. Opracował on bowiem technologię, która miała tłumić wywołane przepływem wody, ruchy morskich platform wiertniczych. -
Zdałem sobie sprawę, że jeśli udałoby się zwiększyć te ruchy, zamiast je tłumić, moglibyśmy pozyskać energię - mówi naukowiec.
Opracował więc technikę, która aż o 540% zwiększyła częstotliwość ruchów góra-dół. W warunkach naturalnych zakotwiczony obiekt zanurzony w wodzie będzie wykonywał oscylacyjne ruchy, których sinusoida nie przekracza zbytnio jego własnej wysokości. Tymczasem w systemie Bernitsasa wysokość sinusoidy ruchów pojedynczego cylindra wynosi 270% jego własnej wysokości, a sinusoida systemu połączonych cylindrów to 5,7 wysokości cylindra.
Próbna instalacja składa się z cylindrów umieszczonych w pionowych prowadnicach. Poruszające się w górę i dół cylindry napędzają generator energii. Jak możemy dowiedzieć się z witryny firmy
Vortex Hydro Energy, która powstała w celu skomercjalizowania wynalazku, Vivace na wiele zalet. Przede wszystkim wymaga 50-krotnie mniejszej powierzchni niż elektrownie pływowe. Ponadto całość instalacji jest umieszczona pod wodą, dzięki czemu nie zakłóca to żeglugi. W porównaniu z tradycyjnymi zaporami na rzekach, Vivace znacznie mniej ingeruje w ekosystem.
Prototypowa instalacja jest obecnie badana w Marine Hydrodynamic Laboratory na University of Michigan. Prace finansują Departament Energii oraz Office Naval Research.
Mariusz Błoński