Nowa koncepcja elektrowni wodnej

Nowa koncepcja elektrowni wodnej

Naukowcy z NASA, którzy skonstruowali zrobotyzowany pojazd podwodny maja nadzieję, że wykorzystana w nim technologia może pomóc przekształcać energię oceanu w energię elektryczną.

Jack Jones, oraz Yi Chao, naukowcy z Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) NASA zaprojektowali nowy rodzaj podwodnego hydrokinetycznego systemu energetycznego. Wykorzystuje on ruch wody do sprężania płynu roboczego, który jest następnie transportowany na brzeg i gdzie można uwolnić niego energię.

Powstały w JPL hydrokinetyczny system energetyczny czerpie z badań nad nowym rodzajem napędu dla podwodnych pojazdów. Większość z nich korzysta z baterii i musi być okresowo podładowywana na statku. Z kolei projekt zainicjowany przez Pata Beauchampa z JPL przewiduje wykorzystanie do napędu różnice temperatur oceanu. „Zauważyłem, że moglibyśmy znacząco wydłużyć żywotność tych pojazdów korzystając z energii środowiska oceanicznego.” – stwierdził Jones.

Jones i Chao zaprojektowali system, który wykorzystuje zmiany temperatury oceanu do wytworzenia wysokiego ciśnienia płynu roboczego. „Trik polegał na znalezieniu odpowiedniej substancji, tak zwanego materiału fazowo-zmiennego, który zmienia swój stan skupienia ze stałego na ciekły pod wpływem zmiany temperatury otoczenia na wyższą.” – powiedział Chao. „Gdy materiał się topi, rozszerza się, ściskając znajdującą się wewnątrz rurkę z inną cieczą. Sprężona ciecz posiada energię wewnętrzną, którą można wykorzystać do napędu urządzeń generatora energii elektrycznej.” – dodał.

Pracując nad projektem nowego napędu naukowcy zdali sobie sprawę, że technologia ta może posłużyć również do produkcji energii elektrycznej. Jones i Chao zaproponowali, by w ramach hydrokinetycznego systemu energetycznego wykorzystać pływy oceanu, prądy, fale, a także nurty rzek. Gdy przepływająca woda porusza łopaty podwodnej turbiny, ta za pośrednictwem przekładni mogłaby napędzać wysokociśnieniową pompę hydrauliczną. Będący pod wysokim ciśnieniem płyn byłby transportowany elastycznymi rurkami do kolektora zbiorczego i dalej do znajdującej się na brzegu hydroelektrycznej elektrowni. „Gdybyśmy użyli świeżej wody w cyklu zamkniętym, a specjalny płyn poddali recyclingowi, nie byłoby bezpośredniego wpływu na ekosystem oceanów i rzek.” – dodał Chao.

„Główna zaletą tej konstrukcji jest eliminacja podwodnych elementów elektrycznych, które ulegają korozji.” – powiedział Jones. „Nasz system ma jeszcze inna zaletę. Ciśnieniowa energia kinetyczna może być magazynowana na brzegu i wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej, gdy zajdzie taka potrzeba. Większość przyjaznych środowisku systemów produkcji energii działa nieregularnie.” – dodał.

„W przypadku takich technologii, ostatecznym arbitrem ich przydatności jest końcowy wynik badań nad systemem, jego sprawność, koszty i cena wyprodukowania kilowatogodziny energii.” – stwierdził Paul Dimotakis, główny technolog z JPL. „Badania takie trzeba dopiero przeprowadzić, a gdy wyniki będą obiecujące, można przejść do następnej fazy projektu.” – dodał.

(lk)