تقنية الطاقة النظيفة الجديدة تستخلص ضعف الطاقة من أمواج المحيط

طور الباحثون نموذجًا أوليًا لتقنية يمكنها مضاعفة الطاقة المحصودة من أمواج المحيط ، في تقدم يمكن أن يجعل أخيرًا طاقة الأمواج بديلاً متجددًا قابلاً للتطبيق.

إن الإمكانات غير المستغلة لطاقة أمواج المحيطات هائلة - فقد تم تقدير أن قوة الأمواج الساحلية حول العالم كل عام تعادل إنتاج الكهرباء العالمي السنوي.

لكن تحديات تطوير التقنيات التي يمكنها استخراج تلك الطاقة الطبيعية بكفاءة وتحمل بيئة المحيط القاسية أبقت طاقة الأمواج عالقة في المرحلة التجريبية.

الآن قام فريق بحثي بقيادة جامعة RMIT بإنشاء محول طاقة موجي له كفاءة مضاعفة في حصاد الطاقة مثل أي تقنيات مماثلة تم تطويرها حتى الآن.

الابتكار المنشور في المجلةالطاقة التطبيقية، يعتمد على تصميم مزدوج التوربينات هو الأول من نوعه في العالم.

قال كبير الباحثين البروفيسور شو وانغ إن طاقة الأمواج كانت من أكثر المصادر الواعدة للطاقة النظيفة والموثوقة والمتجددة.

& مثل ؛ بينما تهيمن طاقة الرياح والطاقة الشمسية على سوق الطاقة المتجددة ، فهي متاحة فقط 20-30٪ من الوقت ،&مثل ؛ قال وانغ.

& مثل ؛ طاقة الأمواج متاحة 90٪ من الوقت في المتوسط ​​والطاقة الكامنة الموجودة في الأمواج البحرية هائلة.

& مثل ؛ تتغلب تقنية النموذج الأولي لدينا على بعض التحديات التقنية الرئيسية التي كانت تمنع صناعة طاقة الأمواج من الانتشار على نطاق واسع.

& مثل ؛ مع مزيد من التطوير ، نأمل أن تكون هذه التكنولوجيا هي الأساس لصناعة طاقة متجددة جديدة مزدهرة تقدم فوائد بيئية واقتصادية هائلة.&مثل ؛

كيف يعمل محول طاقة الأمواج

أحد الأساليب التجريبية الأكثر شيوعًا هو حصاد طاقة الأمواج من خلال محول من نوع العوامة يُعرف باسم&مثل ؛ نقطة امتصاص ،&مثل ؛ وهو مثالي للمواقع البحرية.

هذه التكنولوجيا ، التي تحصد الطاقة من حركة الأمواج لأعلى ولأسفل ، فعالة من حيث التكلفة بشكل عام في التصنيع والتركيب.

ولكن يجب أن تكون متزامنة بدقة مع حركة الموجة الواردة من أجل حصاد الطاقة بكفاءة. يتضمن هذا عادةً مجموعة من أجهزة الاستشعار والمشغلات ومعالجات التحكم ، مما يضيف تعقيدًا للنظام يمكن أن يتسبب في ضعف الأداء ، فضلاً عن مشكلات الموثوقية والصيانة.

لا يحتاج النموذج الأولي الذي تم إنشاؤه بواسطة RMIT إلى تقنية مزامنة خاصة ، حيث يطفو الجهاز بشكل طبيعي لأعلى ولأسفل مع انتفاخ الموجة.

& مثل ؛ من خلال البقاء دائمًا متزامنًا مع حركة الأمواج ، يمكننا زيادة الطاقة التي تحصدها&مثل ؛ قال وانغ.

& مثل ؛ بالاقتران مع عجلات التوربينات المزدوجة الفريدة المعاكسة للدوران ، يمكن لهذا النموذج الأولي مضاعفة الطاقة الناتجة التي يتم حصادها من أمواج المحيط ، مقارنة بتقنيات امتصاص النقاط التجريبية الأخرى.&مثل ؛

تم تطوير الجهاز البسيط والاقتصادي من قبل باحثين هندسيين في RMIT بالتعاون مع باحثين من جامعة Beihang في الصين.

يتم توصيل عجلتين توربينية ، مكدسة فوق بعضهما البعض وتدوران في اتجاهين متعاكسين ، بمولد من خلال أعمدة ونظام نقل يحركه حزام بكرة.

يتم وضع المولد داخل عوامة فوق خط الماء لإبقائه بعيدًا عن مياه البحر المسببة للتآكل وإطالة عمر الجهاز.

تم اختبار النموذج الأولي بنجاح على نطاق معمل ، ويحرص فريق البحث على التعاون مع شركاء الصناعة لاختبار نموذج كامل النطاق ، والعمل على تحقيق الجدوى التجارية.

& مثل ؛ نحن نعلم أنها تعمل في مختبراتنا ، لذا فإن الخطوات التالية هي توسيع نطاق هذه التكنولوجيا واختبارها في خزان أو في ظروف المحيطات الواقعية ،"؛ قال وانغ.

& مثل ؛ لا يمكن أن يساعدنا الاستفادة من موارد طاقة الأمواج لدينا على خفض انبعاثات الكربون وخلق وظائف جديدة للطاقة الخضراء فحسب ، بل إنه يتمتع أيضًا بإمكانيات كبيرة لمعالجة المشكلات البيئية الأخرى.&مثل ؛

& مثل ؛ على سبيل المثال ، مع زيادة وتيرة الجفاف ، يمكن استخدام طاقة الأمواج لتشغيل محطات تحلية المياه المحايدة الكربون وتوفير المياه العذبة للصناعة الزراعية - وهو تكيف ذكي لتحدي تغير المناخ.&مثل ؛

تم دعم البحث من خلال منحة مشروع اكتشاف مجلس البحوث الأسترالي (ARC) (DP170101039)