Πώς η υπερτοπική υδροηλεκτρική ενέργεια μπορεί να ενδυναμώσει τις κοινότητες και να κερδίσει το στοίχημα της ενεργειακής δικαοσύνης
Η τρέχουσα στιγμή, με όλη την αναταραχή και την αβεβαιότητά της, παρουσιάζει μια μοναδική ευκαιρία για την πραγματοποίηση μεγάλων, συστημικών αλλαγών όσον αφορά την ενέργεια σύμφωνα με το grist.org.
Η BladeRunner, μαζί με την InPipe Energy, που εδρεύει στο Όρεγκον, πιστεύουν ότι είναι καιρός να επενδύσουμε σε υπερ-τοπική υδροηλεκτρική ενέργεια.
Και οι δύο είναι εταιρείες που υποστηρίζονται από τη VertueLab. Η InPipe συλλαμβάνει υπερβολική ενέργεια που ρέει μέσω δημοτικών σωλήνων πόσιμου νερού, ενώ το BladeRunner αντικαθιστά τον περιβαλλοντικό κίνδυνο υδροηλεκτρικών φραγμάτων με μικρούς, προσδεδεμένους στρόβιλους για τη συλλογή της ενέργειας του ρέοντος νερού.
Αυτοί οι τύποι μικρής κλίμακας, διεσπαρμένων πηγών ενέργειας θα μπορούσαν να βοηθήσουν και να δώσουν την απαραίτητη δύναμη στα χέρια των κοινοτήτων - κυριολεκτικά και εικονικά.
«Οι ηλεκτρικές επιχειρήσεις πλημμυρίζουν από την καινοτομία. Τα υδροηλεκτικά όμως όχι τόσο πολύ », λέει ο Gregg Semler, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της InPipe.
Καθώς το νερό της πόλης κάνει το κατηφορικό ταξίδι του από έναν πύργο νερού στη βρύση, η πίεση μέσα σε έναν αγωγό συχνά γίνεται πολύ υψηλή.
Οι βαλβίδες μείωσης της πίεσης που βρίσκονται κατά μήκος του αγωγού βοηθούν στη διατήρηση μιας κρίσιμης ισορροπίας:
Η δύναμη από υπερβολική πίεση νερού μπορεί να προκαλέσει δαπανηρές διαρροές ή μεγάλα κύματα νερού.
«Το νερό είναι αόρατο. Είναι κάτω από τους δρόμους μας και το θεωρούμε δεδομένο όταν ενεργοποιούμε τη βρύση να βγαίνει με τη σωστή πίεση », λέει ο Semler.
H νέα τεχνολογία
Η τεχνολογία της InPipe αξιοποιεί τις υπάρχουσες βαλβίδες ελέγχου πίεσης, προσθέτοντας αισθητήρες για την παρακολούθηση της ακριβούς ροής και πίεσης μέσα σε ένα σωλήνα.
Όταν η πίεση αρχίζει να αυξάνεται, το νερό εκτρέπεται μέσω ενός μικρού σωλήνα που ονομάζεται παράκαμψη, όπου περιστρέφεται μια σειρά μικροαγωγών πριν επιστρέψει πίσω στον κύριο σωλήνα.
Η υπερβολική πίεση μετατρέπεται σε ενέργεια, η οποία στη συνέχεια μπορεί να τροφοδοτήσει το ηλεκτρικό δίκτυο μιας πόλης.
Τον Οκτώβριο του 2020 η InPipe ολοκλήρωσε την πρώτη της συνεργασία με μια πόλη, το Hillsborough του Όρεγκον.
Είναι ένα από τα τρία πιλοτικά έργα που έχουν προγραμματιστεί σε ολόκληρη τη Δύση.
Με τη βοήθεια της Portland General Electric and Energy Trust του Όρεγκον, η τεχνολογία της InPipe θα βοηθήσει τον ηλεκτρισμό, τις παραχωρήσεις και τους σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στο συγκρότημα αναψυχής της πόλης, παράγοντας μεταξύ 185.000 και 200.000 kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως.
Η καθαρή ενέργεια που παράγεται θα μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα της πόλης κατά περισσότερο από 162.000 λίβρες ετησίως - το ισοδύναμο της οδήγησης ενός αυτοκινήτου πάνω από 240.000 μίλια.
Μελλοντικά, ο Semler βλέπει την InPipe ως κεφάλαιο σε όλη τη χώρα. Το νερό μπορεί να είναι ο πιο σημαντικός πόρος, αλλά παρέχεται μέσω μιας γηράσκουσας υποδομής - οι ίδιοι οι σωλήνες που παρέχουν το νερό της χώρας καταρρέουν και χρειάζονται σοβαρή επισκευή. Υπάρχουν περίπου 240.000 κύριες διακοπές νερού ετησίως, σύμφωνα με την Αμερικανική Ένωση Μηχανικών, με αποτέλεσμα να χάνονται περισσότερα από 2 τρισεκατομμύρια γαλόνια πόσιμου νερού ετησίως.
Και ενώ οι τραγωδίες σε πόλεις όπως το Φλιντ, το Μίσιγκαν και το Νιούαρκ του Νιου Τζέρσεϋ, έχουν γίνει εθνικά πρωτοσέλιδα για την έκθεση επικίνδυνων υψηλών επιπέδων μολύβδου στους σωλήνες των κατοίκων, το μη ασφαλές πόσιμο νερό εξακολουθεί να απειλεί εκατομμύρια ανθρώπους σε ολόκληρη τη χώρα.
Σύστημα νερού με επενδύσεις 1 τριs δολ
Η πραγματοποίηση των απαραίτητων διορθώσεων και προσθηκών στο σύστημα νερού της χώρας θα κοστίσει τουλάχιστον 1 τρισεκατομμύριο δολάρια, όπως εκτιμάται από την American Water Works Association.
Η αντικατάσταση μόνο γραμμών εξυπηρέτησης θα μπορούσε να κοστίσει έως και 50 δισεκατομμύρια δολάρια.
Ο Semler ελπίζει ότι η δημιουργία εσόδων από την πίεση του νερού, η μείωση των διαρροών και οι ζημιές των σωλήνων και η παραγωγή καθαρής ενέργειας στη διαδικασία θα μπορούσαν να δώσουν κίνητρα στις πόλεις να επενδύσουν σε πολύ αναγκαίες αναβαθμίσεις.
«Μπορούμε να αξιοποιήσουμε πηγές κεφαλαίου για τα υδάτινα τμήματα και αυτό το κεφάλαιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναβάθμιση της υποδομής τους», λέει ο Semler. "Το όφελος είναι ότι παράγουμε ενέργεια όλο το 24ωρο."
Ο Moriel Arango, συνιδρυτής και CTO της BladeRunner Energy, καθοδηγείται εδώ και πολύ καιρό από την ιδέα της ενεργειακής δικαιοσύνης.
Κατά την παιδική του ηλικία στην Κολομβία, είδε από πρώτο χέρι τους τύπους κοινωνικοοικονομικών ανισοτήτων που μπορούν να αποτρέψουν την ανάπτυξη των κοινοτήτων: συστηματική φτώχεια παράλληλα με ακραίο πλούτο.
«Όλα αυτά τα πράγματα, συνθέτουν και προσθέτουν ως κίνητρο για μένα να συνεχίσω κάτω από αυτό το μονοπάτι να βοηθήσω τους άλλους να ενδυναμωθούν», λέει ο Arango. Γι 'αυτό έγινε μέλος της BladeRunner Energy το 2017.
Όμως όσο προχωρά η δοκιμή, ο Arango θα ήθελε να φτάσει σε ροτήρες έως και πέντε πόδια.
Αυτοί οι μεγαλύτεροι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ισχύος στα βαθύτερα, πιο αργά ρεύματα ενός ποταμού.
Δοκιμές
Μέχρι στιγμής, το BladeRunner έχει δοκιμάσει το πρωτότυπό του σε κανάλια σε όλη την Κεντρική Περιοχή Άρδευσης του Όρεγκον, στον κόλπο Tomales της Καλιφόρνιας και σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα σε εγκαταστάσεις στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις; και California State University, Chico.
Τώρα αναμένουν την ομοσπονδιακή χρηγματοδότηση για συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Fairbanks. Η συνεργασία θα κλιμακώσει πρόσθετες δοκιμές σε αγροτικά χωριά, όπου οι γεννήτριες ντίζελ παραμένουν ο κύριος προμηθευτής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.
Τελικά, ο Arango οραματίζεται τους συνδεδεμένους ροτήρες του να συμπληρώνουν τα μικροδίκτυα - τα υπερτοπικά, αυτόνομα ενεργειακά δίκτυα που χρησιμοποιούνται συχνά για την τροφοδοσία αγροτικών ή ιδιαίτερα απομακρυσμένων τοποθεσιών.
Περίπου το 12% των παγκόσμιων συστημάτων μικροπλέγματος λειτουργούν στην Αλάσκα, εξ ου και η ελπίδα για συνέχιση των πρωτοτύπων δοκιμών εκεί.
Κατά την άποψη της Arango, τα οφέλη της καθαρής ενεργειακής δικαιοσύνης υπερβαίνουν την περιβαλλοντική αειφορία. Πρόκειται για την παροχή στις κοινότητες των πόρων που απαιτούνται για να τους βοηθήσουν να αξιοποιήσουν τις δυνατότητές τους.
www.worldenergynews.gr
Η BladeRunner, μαζί με την InPipe Energy, που εδρεύει στο Όρεγκον, πιστεύουν ότι είναι καιρός να επενδύσουμε σε υπερ-τοπική υδροηλεκτρική ενέργεια.
Και οι δύο είναι εταιρείες που υποστηρίζονται από τη VertueLab. Η InPipe συλλαμβάνει υπερβολική ενέργεια που ρέει μέσω δημοτικών σωλήνων πόσιμου νερού, ενώ το BladeRunner αντικαθιστά τον περιβαλλοντικό κίνδυνο υδροηλεκτρικών φραγμάτων με μικρούς, προσδεδεμένους στρόβιλους για τη συλλογή της ενέργειας του ρέοντος νερού.
Αυτοί οι τύποι μικρής κλίμακας, διεσπαρμένων πηγών ενέργειας θα μπορούσαν να βοηθήσουν και να δώσουν την απαραίτητη δύναμη στα χέρια των κοινοτήτων - κυριολεκτικά και εικονικά.
«Οι ηλεκτρικές επιχειρήσεις πλημμυρίζουν από την καινοτομία. Τα υδροηλεκτικά όμως όχι τόσο πολύ », λέει ο Gregg Semler, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της InPipe.
Καθώς το νερό της πόλης κάνει το κατηφορικό ταξίδι του από έναν πύργο νερού στη βρύση, η πίεση μέσα σε έναν αγωγό συχνά γίνεται πολύ υψηλή.
Οι βαλβίδες μείωσης της πίεσης που βρίσκονται κατά μήκος του αγωγού βοηθούν στη διατήρηση μιας κρίσιμης ισορροπίας:
Η δύναμη από υπερβολική πίεση νερού μπορεί να προκαλέσει δαπανηρές διαρροές ή μεγάλα κύματα νερού.
«Το νερό είναι αόρατο. Είναι κάτω από τους δρόμους μας και το θεωρούμε δεδομένο όταν ενεργοποιούμε τη βρύση να βγαίνει με τη σωστή πίεση », λέει ο Semler.
H νέα τεχνολογία
Η τεχνολογία της InPipe αξιοποιεί τις υπάρχουσες βαλβίδες ελέγχου πίεσης, προσθέτοντας αισθητήρες για την παρακολούθηση της ακριβούς ροής και πίεσης μέσα σε ένα σωλήνα.
Όταν η πίεση αρχίζει να αυξάνεται, το νερό εκτρέπεται μέσω ενός μικρού σωλήνα που ονομάζεται παράκαμψη, όπου περιστρέφεται μια σειρά μικροαγωγών πριν επιστρέψει πίσω στον κύριο σωλήνα.
Η υπερβολική πίεση μετατρέπεται σε ενέργεια, η οποία στη συνέχεια μπορεί να τροφοδοτήσει το ηλεκτρικό δίκτυο μιας πόλης.
Τον Οκτώβριο του 2020 η InPipe ολοκλήρωσε την πρώτη της συνεργασία με μια πόλη, το Hillsborough του Όρεγκον.
Είναι ένα από τα τρία πιλοτικά έργα που έχουν προγραμματιστεί σε ολόκληρη τη Δύση.
Με τη βοήθεια της Portland General Electric and Energy Trust του Όρεγκον, η τεχνολογία της InPipe θα βοηθήσει τον ηλεκτρισμό, τις παραχωρήσεις και τους σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στο συγκρότημα αναψυχής της πόλης, παράγοντας μεταξύ 185.000 και 200.000 kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως.
Η καθαρή ενέργεια που παράγεται θα μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα της πόλης κατά περισσότερο από 162.000 λίβρες ετησίως - το ισοδύναμο της οδήγησης ενός αυτοκινήτου πάνω από 240.000 μίλια.
Μελλοντικά, ο Semler βλέπει την InPipe ως κεφάλαιο σε όλη τη χώρα. Το νερό μπορεί να είναι ο πιο σημαντικός πόρος, αλλά παρέχεται μέσω μιας γηράσκουσας υποδομής - οι ίδιοι οι σωλήνες που παρέχουν το νερό της χώρας καταρρέουν και χρειάζονται σοβαρή επισκευή. Υπάρχουν περίπου 240.000 κύριες διακοπές νερού ετησίως, σύμφωνα με την Αμερικανική Ένωση Μηχανικών, με αποτέλεσμα να χάνονται περισσότερα από 2 τρισεκατομμύρια γαλόνια πόσιμου νερού ετησίως.
Και ενώ οι τραγωδίες σε πόλεις όπως το Φλιντ, το Μίσιγκαν και το Νιούαρκ του Νιου Τζέρσεϋ, έχουν γίνει εθνικά πρωτοσέλιδα για την έκθεση επικίνδυνων υψηλών επιπέδων μολύβδου στους σωλήνες των κατοίκων, το μη ασφαλές πόσιμο νερό εξακολουθεί να απειλεί εκατομμύρια ανθρώπους σε ολόκληρη τη χώρα.
Σύστημα νερού με επενδύσεις 1 τριs δολ
Η πραγματοποίηση των απαραίτητων διορθώσεων και προσθηκών στο σύστημα νερού της χώρας θα κοστίσει τουλάχιστον 1 τρισεκατομμύριο δολάρια, όπως εκτιμάται από την American Water Works Association.
Η αντικατάσταση μόνο γραμμών εξυπηρέτησης θα μπορούσε να κοστίσει έως και 50 δισεκατομμύρια δολάρια.
Ο Semler ελπίζει ότι η δημιουργία εσόδων από την πίεση του νερού, η μείωση των διαρροών και οι ζημιές των σωλήνων και η παραγωγή καθαρής ενέργειας στη διαδικασία θα μπορούσαν να δώσουν κίνητρα στις πόλεις να επενδύσουν σε πολύ αναγκαίες αναβαθμίσεις.
«Μπορούμε να αξιοποιήσουμε πηγές κεφαλαίου για τα υδάτινα τμήματα και αυτό το κεφάλαιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναβάθμιση της υποδομής τους», λέει ο Semler. "Το όφελος είναι ότι παράγουμε ενέργεια όλο το 24ωρο."
Ο Moriel Arango, συνιδρυτής και CTO της BladeRunner Energy, καθοδηγείται εδώ και πολύ καιρό από την ιδέα της ενεργειακής δικαιοσύνης.
Κατά την παιδική του ηλικία στην Κολομβία, είδε από πρώτο χέρι τους τύπους κοινωνικοοικονομικών ανισοτήτων που μπορούν να αποτρέψουν την ανάπτυξη των κοινοτήτων: συστηματική φτώχεια παράλληλα με ακραίο πλούτο.
«Όλα αυτά τα πράγματα, συνθέτουν και προσθέτουν ως κίνητρο για μένα να συνεχίσω κάτω από αυτό το μονοπάτι να βοηθήσω τους άλλους να ενδυναμωθούν», λέει ο Arango. Γι 'αυτό έγινε μέλος της BladeRunner Energy το 2017.
Οι υδροκινητικοί ρότηρες του BladeRunner συνδέονται με κινητές γεννήτριες.
Έχουν σχεδιαστεί για να επιπλέουν σε πλωτές οδούς και παρέχουν ισχύ σε απομονωμένες κοινότητες και σε τοποθεσίες που δεν ευνοούν την υποδομή ανανεώσιμης ενέργειας μεγάλης κλίμακας όπως ηλιακά πεδία, ανεμογεννήτριες ή φράγματα.
Οι τρέχοντες ροτήρες της εταιρείας έχουν διάμετρο 20 ίντσες, οι οποίοι ταιριάζουν καλύτερα σε ρηχά, γρήγορα κινούμενα νερά.Έχουν σχεδιαστεί για να επιπλέουν σε πλωτές οδούς και παρέχουν ισχύ σε απομονωμένες κοινότητες και σε τοποθεσίες που δεν ευνοούν την υποδομή ανανεώσιμης ενέργειας μεγάλης κλίμακας όπως ηλιακά πεδία, ανεμογεννήτριες ή φράγματα.
Όμως όσο προχωρά η δοκιμή, ο Arango θα ήθελε να φτάσει σε ροτήρες έως και πέντε πόδια.
Αυτοί οι μεγαλύτεροι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ισχύος στα βαθύτερα, πιο αργά ρεύματα ενός ποταμού.
Δοκιμές
Μέχρι στιγμής, το BladeRunner έχει δοκιμάσει το πρωτότυπό του σε κανάλια σε όλη την Κεντρική Περιοχή Άρδευσης του Όρεγκον, στον κόλπο Tomales της Καλιφόρνιας και σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα σε εγκαταστάσεις στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις; και California State University, Chico.
Τώρα αναμένουν την ομοσπονδιακή χρηγματοδότηση για συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Αλάσκας Fairbanks. Η συνεργασία θα κλιμακώσει πρόσθετες δοκιμές σε αγροτικά χωριά, όπου οι γεννήτριες ντίζελ παραμένουν ο κύριος προμηθευτής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.
Τελικά, ο Arango οραματίζεται τους συνδεδεμένους ροτήρες του να συμπληρώνουν τα μικροδίκτυα - τα υπερτοπικά, αυτόνομα ενεργειακά δίκτυα που χρησιμοποιούνται συχνά για την τροφοδοσία αγροτικών ή ιδιαίτερα απομακρυσμένων τοποθεσιών.
Περίπου το 12% των παγκόσμιων συστημάτων μικροπλέγματος λειτουργούν στην Αλάσκα, εξ ου και η ελπίδα για συνέχιση των πρωτοτύπων δοκιμών εκεί.
Κατά την άποψη της Arango, τα οφέλη της καθαρής ενεργειακής δικαιοσύνης υπερβαίνουν την περιβαλλοντική αειφορία. Πρόκειται για την παροχή στις κοινότητες των πόρων που απαιτούνται για να τους βοηθήσουν να αξιοποιήσουν τις δυνατότητές τους.
www.worldenergynews.gr
