Το χαμηλότερο κόστος είναι ένα από τα πλεονεκτήματα της νέας τεχνολογίας
Επί της ουσίας πρόκειται για ανεμόμυλους εγκατεστημένους στον πυθμένα του ωκεανού ή στον πυθμένα του ποταμού. Το υποβρύχιο ρεύμα που παράγεται από τις παλίρροιες περιστρέφει λεπίδες διατεταγμένες σαν έλικα αεροπλάνου. Αυτοί οι στρόβιλοι είναι προσαρτημένοι σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο συνδέεται με μια ηλεκτρική γεννήτρια.
Αυτό παράγει την ηλεκτρική ενέργεια που μεταφέρεται με καλώδιο στην ακτή.
Πλεονεκτήματα σε σχέση με τους ανεμόμυλους
Αλλά σε αντίθεση με τους ανεμόμυλους, οι υποθαλάσσιες τουρμπίνες έχουν το πλεονέκτημα της υποβρύχιας δέσμευσης ενέργειας που προέρχεται από την υψηλή πυκνότητα του νερού.
Το νερό είναι πιο πυκνό από τον αέρα, πράγμα που σημαίνει ότι η ίδια ποσότητα ενέργειας μπορεί να παραχθεί από μια υποβρύχια τουρμπίνα όπως ένας ανεμόμυλος, αλλά με μικρότερες ταχύτητες και σε μικρότερη περιοχή.
Επιπλέον, ενώ η ποσότητα του ανέμου μπορεί να είναι απρόβλεπτη, η κινητική ενέργεια των παλιρροϊκών περιοχών είναι αξιόπιστη.
Η άμπωτη και η ροή είναι τόσο προβλέψιμη, που μια δεδομένη παλιρροιακή περιοχή μπορεί να εκφραστεί στην ποσότητα των κιλοβατώρων ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να παράγει ανά στρόβιλο.
Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη των περισσότερων υποβρύχιων στροβίλων είναι ακόμη σε πρώιμο στάδιο και υπάρχουν πολλά να μάθουμε για το πώς αλληλοεπιδρούν με το υποβρύχιο περιβάλλον.
11 έργα 38 εκατ. δολ. στις ΗΠΑ
Η Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Έργων-Energy (ARPA-E) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ χρηματοδοτεί 11 έργα με μια δέσμη επιχορηγήσεων 38 εκατομμυρίων δολαρίων που έγιναν τον Νοέμβριο του 2020 για την ανάπτυξη οικονομικών τεχνολογιών υποβρύχιων στροβίλων.
Αυτά τα έργα ονομάζονται συλλογικά Submarine Hydrokinetic And Riverine Kilo-megawatt Systems (SHARKS, για συντομία).
Τα έργα SHARKS στοχεύουν στην ανάπτυξη θαλάσσιων τεχνολογιών που μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με τελικό κόστος κάτω από 0,05 $ ανά κιλοβατώρα.
Σύμφωνα με μια εκτίμηση, αυτό είναι περίπου το 1/6 του τρέχοντος κόστους ηλεκτρικής ενέργειας από υποβρύχιους στρόβιλους.
Το έργο Tidal Power Tug
Ένα παράδειγμα τεχνολογίας υποβρύχιων στροβίλων που αναπτύσσεται στο πλαίσιο του έργου SHARKS είναι το Tidal Power Tug.
Πρόκειται για πλωτό μετατροπέα παλιρροιακής ενέργειας δεύτερης γενιάς που εφευρέθηκε από την εταιρεία ανάπτυξης ενέργειας Aquantis με έδρα την Καλιφόρνια.
Ο στρόβιλος είναι εξοπλισμένος με μια ευέλικτη πλατφόρμα σημαδούρα που υποστηρίζει έναν ρότορα μεταβλητού βήματος με 2 πτερύγια διαμέτρου 10 μέτρων και ένα σύστημα μετάδοσης κίνησης 160 kW.
Επιπλέον, με έναν ρότορα παράλληλης ροής, μια κατακόρυφη σημαδούρα και αναλυτικά εργαλεία, ο στρόβιλος έχει σχεδιαστεί για να επιτυγχάνει σταθερή παραγωγή ενέργειας σε όλες τις θαλάσσιες συνθήκες.
Αυτός ο υποβρύχιος στρόβιλος λέγεται ότι είναι ιδανικός για τα ρεύματα του κόλπου κατά μήκος της ανατολικής ακτής των ΗΠΑ, τα οποία δημιουργούν πολλαπλές κυκλικές ροές που ονομάζονται γύροι. Η εγγύτητα αυτών των ενεργοβόρων περιστροφών με μεγάλες πόλεις τις καθιστά στρατηγικό ενεργειακό πόρο.
Το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) συνεργάζεται στενά με πολλά έργα SHARK.
Για να βελτιώσουν και να αναλύσουν την αποτελεσματικότητα αυτών των έργων, οι μηχανικοί της NREL σχεδιάζουν ένα λογισμικό ανοιχτού κώδικα που θα συνδυάζει το σχεδιασμό τεχνολογίας, τον έλεγχο και τη βελτιστοποίηση των νέων θαλάσσιων τεχνολογιών.
Έργα στη Νότια Αμερική
Στη Νότια Αμερική, η βραζιλιάνικη startup TidalWatt λέει ότι αναπτύσσει μια νέα γενιά υποβρύχιων στροβίλων που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να συλλαμβάνουν ενέργεια στον ωκεανό.
Η εταιρεία λέει ότι ένας στρόβιλος TidalWatt διαμέτρου 3 μέτρων είναι ικανός να παράγει ισχύ 5 MW σε ρεύμα 1,87 κόμβων (πρακτικά την ίδια ισχύ με μια ανεμογεννήτρια διαμέτρου 180 μέτρων), όπως υποστηρίζουν αξιωματούχοι της εταιρείας.
Η TidalWatt λέει ότι σχεδιάζει να εγκαταστήσει τους στροβίλους της σε τοποθεσίες με μέσες ταχύτητες ρεύματος πάνω από 1 κόμβο, παράγοντας 5 MW με την ισχύ του στροβίλου να κυμαίνεται μεταξύ 70 και 95%.
Έργα 5,2 εκατ. δολ. στην Βρετανία
Αλλού, η CGG έχει συνεργαστεί με το έργο Selkie, μια διασυνοριακή πρωτοβουλία 5,2 εκατομμυρίων ευρώ με στόχο την ενίσχυση της βιομηχανίας θαλάσσιας ενέργειας στην Ουαλία και την Ιρλανδία.
Ο στόχος του έργου Selkie είναι να βελτιώσει την απόδοση των τεχνολογιών θαλάσσιας ενέργειας κυματικής και παλιρροιακής ενέργειας. Η CGG λέει ότι θα συνεργαστεί με τους εταίρους του έργου Selkie για να δοκιμάσει και να επικυρώσει νέα τεχνολογικά εργαλεία σε έργα επίδειξης κυμάτων και παλίρροιας.
Το έργο Selkie δημιουργεί ένα δίκτυο κατασκευαστών και εταιρειών εφοδιαστικής αλυσίδας στην Ιρλανδία και την Ουαλία για τη δημιουργία μιας σειράς τεχνολογιών θαλάσσιας ενέργειας πολλαπλών χρήσεων, εργαλείων μηχανικής και λειτουργίας, προτύπων, προτύπων και μοντέλων για χρήση σε αυτόν τον τομέα.
Η CGG λέει ότι θα αξιοποιήσει τις ικανότητές της στη γη και την περιβαλλοντική επιστήμη για να υποστηρίξει το έργο μέσω του σχεδιασμού και της δοκιμής νέας τεχνολογίας περιβαλλοντικής παρακολούθησης.
Το μέλλον στα αιολικά βρίσκεται στη θάλασσα όπου μετά τις νέες πλωτές υπεράκτιες ανεμογεννήτριες κάθετου άξονα, σειρά παίρνουν οι υποθαλάσσιες.
www.worldenergynews.gr
