Viac energie z morských vĺn

Nová technológia by mohla zefektívniť výrobu elektrickej energie z oceánu

Rovnako ako lúče na kolese: nový systém amplifikácie vĺn C. Li a kol., Phys. Lett. (2018)
čítať nahlas

Dopĺňanie: Vedci vyvinuli systém, ktorý by tiež mohol využívať slabé vlny ako zdroj energie - ich posilnením takmer bez strát. Údené kanály so skloneným dnom vlnia vlny tak, aby sa dali použiť v strede konštrukcie v tvare kolesa na výrobu elektriny. Vedci tvrdia, že počiatočné testy so zmenšenými modelmi už priniesli sľubné výsledky.

Okrem slnka a vetra ponúka oceán aj takmer nevyčerpateľnú dodávku obnoviteľnej energie. Napríklad v pobrežných oblastiach so silným prílivom a odlivom môže striedanie prílivu a odlivu vytvárať obrovské tokové sily, ktoré môžu poháňať turbíny v prílivových elektrárňach. Ale aj bobtnanie sa môže použiť na výrobu energie, prvé pilotné elektrárne sa v súčasnosti testujú pri škótskom pobreží. Úlovok spočíva v tom, že tieto systémy sú zatiaľ účinné iba v oblastiach so silnými vlnami.

Kanály v tvare lúčov ako zosilňovače

Chunyang Li z univerzity Xiamen v Číne a jeho kolegovia teraz vyvinuli jednu metódu využívania aj miernych vĺn na výrobu elektriny. Vyvinuli štruktúru, ktorá umožňuje slabým vlnám zaostriť a kývať. Doteraz sa to skúšalo zúžením rúrok alebo kanálov, ale to je veľká časť energie prostredníctvom odrazov na stenách, a tým stratená strata protivln.

Nápadom pre nový systém sa vedci dostali cez prácu s mikrovlnami. Zistili, že optické vlny je možné koncentrovať tým, že ich prechádzajú systémom kovových dosiek, ktoré sa lúčovito líšia. Takto vytvorené kanály pôsobia ako vlnovody a zosilňovače a vedú k kývaniu mikrovlnnej amplitúdy v centrálnej oblasti tejto kruhovej štruktúry.

Prvé testy boli úspešné

Mohlo by to tiež fungovať s vodnými vlnami? Na testovanie tejto situácie navrhol Li a jeho tím prvé prototypy v menšom meradle. Jeden z týchto systémov má obvod 43 centimetrov a pozostáva z 50 lúčov vyrobených z tenkého plastu. Modelové výpočty ukázali, že k najlepšiemu zosilneniu vĺn dochádza, keď dno výsledných kanálov stúpa pod určitým uhlom - pri prototype sa hĺbka vody v centrálnej oblasti znížila z desiatich na tri centimetre. zobraziť

Systém môže strojnásobiť výšku vlny v strede. C. Li a kol., Phys. Lett. (2018)

Ukázalo sa, že prispôsobením veľkosti tohto systému frekvencii vĺn môže byť vlnová energia zaostrená a zosilnená bez akejkoľvek straty v dôsledku odrazov. „Princíp používaný pri optickej transformácii je preto efektívny prístup k vývoju systémov s vyššou účinnosťou pri výrobe vlnovej energie, “ tvrdia vedci.

Li a jeho tím teraz dúfajú, že čoskoro budú schopní postaviť väčšiu pilotnú pilotnú elektráreň vhodnú pre oceán. „Naša práca je dôležitým krokom k uplatňovaniu tejto techniky na pobreží, “ hovorí Lisova kolega Hunyang Chen. (Physical Review Letters, 2018; doi: 10.1103 / PhysRevLett.121.104501)

(APS, 12.09.2018 - NPO)