Ny Clean Energy Tech extraherar dubbelt så mycket kraft från havsvågor

Forskare har utvecklat prototypteknik som kan fördubbla kraften från havets vågor, i ett framsteg som äntligen kan göra vågenergi till ett hållbart förnybart alternativ.

Den outnyttjade potentialen för havsvågsenergi är enorm -- det har uppskattats att kraften hos kustvågor runt om i världen varje år motsvarar den årliga globala elproduktionen.

Men utmaningarna med att utveckla teknologier som effektivt kan utvinna den naturliga kraften och motstå den hårda havsmiljön har hållit vågenergin fast i experimentstadiet.

Nu har ett forskarlag under ledning av RMIT University skapat en vågenergiomvandlare som är dubbelt så effektiv på att skörda kraft som alla liknande tekniker som utvecklats hittills.

Innovationen, publicerad i tidskriftenTillämpad energi, förlitar sig på en världsförsta design med dubbla turbiner.

Ledande forskare professor Xu Wang sa att vågenergi var en av de mest lovande källorna till ren, pålitlig och förnybar kraft.

& quot;Medan vind och sol dominerar den förnybara marknaden, är de tillgängliga endast 20-30 % av tiden," sa Wang.

& quot;Vågenergi är tillgänglig 90 % av tiden i genomsnitt och den potentiella kraften i offshorevågor är enorm.

& quot;Vår prototypteknologi övervinner några av de viktigaste tekniska utmaningarna som har hållit tillbaka vågenergiindustrin från storskalig utbyggnad.

& quot;Med ytterligare utveckling hoppas vi att denna teknik kan vara grunden för en blomstrande ny förnybar energiindustri som ger enorma miljömässiga och ekonomiska fördelar."

Hur vågenergiomvandlaren fungerar

En av de mest populära experimentella metoderna är att skörda vågenergi genom en omvandlare av bojtyp känd som en"punktabsorbator," vilket är idealiskt för offshore-platser.

Denna teknik, som skördar energi från vågornas upp- och nedrörelser, är generellt sett kostnadseffektiv att tillverka och installera.

Men det måste vara exakt synkroniserat med inkommande vågrörelser för att effektivt skörda energin. Detta involverar vanligtvis en rad sensorer, ställdon och styrprocessorer, vilket lägger till komplexitet till systemet som kan orsaka underprestanda, såväl som problem med tillförlitlighet och underhåll.

Den RMIT-skapade prototypen behöver ingen speciell synkroniseringsteknik, eftersom enheten naturligt flyter upp och ner med vågens dyning.

& quot;Genom att alltid vara synkroniserade med vågornas rörelse kan vi maximera energin som's skördade," sa Wang.

& quot;Kombinerat med våra unika motroterande dubbla turbinhjul kan denna prototyp fördubbla uteffekten från havsvågor, jämfört med andra experimentella punktabsorberingsteknologier."

Den enkla och ekonomiska enheten har utvecklats av RMIT ingenjörsforskare i samarbete med forskare från Beihang University i Kina.

Två turbinhjul, som är staplade på varandra och roterar i motsatta riktningar, är kopplade till en generator genom axlar och ett remskivadrivet transmissionssystem.

Generatorn är placerad inuti en boj ovanför vattenlinjen för att hålla den borta från korrosivt havsvatten och förlänga enhetens livslängd.

Prototypen har framgångsrikt testats i labbskala och forskargruppen är angelägna om att samarbeta med industripartners för att testa en fullskalig modell och arbeta mot kommersiell lönsamhet.

& quot;Vi vet att det fungerar i våra labb, så nästa steg är att skala upp den här tekniken och testa den i en tank eller under verkliga havsförhållanden," sa Wang.

& quot;Att utnyttja vår vågenergiresurs kan inte bara hjälpa oss att minska koldioxidutsläppen och skapa nya gröna energijobb, det har också stor potential för att ta itu med andra miljöproblem."

& quot;Till exempel, när frekvensen av torka ökar, kan vågenergi användas för att driva kolneutrala avsaltningsanläggningar och leverera färskvatten till jordbruksindustrin - en smart anpassning till utmaningen med ett föränderligt klimat."

Forskningen stöddes av ett Australian Research Council (ARC) Discovery Project-anslag (DP170101039)