Испанские исследователи представили инновационную систему для преобразования энергии морских течений в электричество. Ученые из Университета Ровира и Вирхили (URV) в Каталонии под руководством Франсиско Уэры разработали устройство на основе погруженного в воду цилиндра, подвешенного на валу.
При обтекании цилиндра водным потоком возникает физическое явление, известное как вихреобразование. За цилиндром образуются переменные водовороты — вихри, которые создают колебательные силы, заставляющие цилиндр раскачиваться подобно маятнику. Это механическое движение передается на внешний вал, обеспечивая простой и устойчивый метод улавливания кинетической энергии движущейся воды.
Как отмечает Франсиско Уэра, ключевое преимущество системы в том, что непосредственно в воде находится только цилиндр, в то время как вал, передачи и будущий генератор могут располагаться снаружи. Это существенно отличает разработку от традиционных подводных турбин, которые, хотя и демонстрируют более высокий коэффициент полезного действия (25–35%), сталкиваются с серьезными проблемами: сложностью конструкции, коррозией от соленой воды и обрастанием морскими организмами.
Эксперименты, проведенные в лаборатории взаимодействия жидкости и конструкции URV, показали, что эффективность новой системы достигает примерно 15 %. Хотя это почти вдвое меньше, чем у турбин, ее главными достоинствами являются компактность, механическая простота и ремонтопригодность. Такая конструкция идеально подходит для суровых условий, где техническое обслуживание затруднено. Систему можно размещать в приливных течениях, свободно текущих реках, а также потенциально адаптировать для генерации энергии из ветра.
Любопытно, что этот проект превращает традиционную инженерную проблему в преимущество: опасные вибрации, которые обычно разрушают подводные трубопроводы, здесь используются как источник энергии. Доказав работоспособность концепции, команда теперь сосредоточена на оптимизации извлечения энергии, расширении диапазона рабочих скоростей и изучении взаимодействия множества устройств, размещенных в массиве, для максимизации выработки.
Параллельно с этим в сфере морской энергетики наблюдаются и другие успехи: компания Eco Wave Power запустила пилотный проект в порту Лос-Анджелеса, где энергия волн улавливается с помощью специальных поплавков. Результаты исследования испанских ученых были опубликованы в журнале Journal of Fluids and Structures.