Neue Clean Energy Tech extrahiert doppelt so viel Energie aus Meereswellen

Forscher haben eine Prototyptechnologie entwickelt, die die aus Meereswellen gewonnene Energie verdoppeln kann, um Wellenenergie endlich zu einer praktikablen erneuerbaren Alternative zu machen.

Das ungenutzte Potenzial der Meereswellenenergie ist enorm – es wurde geschätzt, dass die Leistung der Küstenwellen jedes Jahr auf der ganzen Welt der jährlichen globalen Stromproduktion entspricht.

Aber die Herausforderungen bei der Entwicklung von Technologien, die diese natürliche Energie effizient extrahieren und der rauen Meeresumgebung standhalten können, haben die Wellenenergie im experimentellen Stadium festgehalten.

Nun hat ein Forschungsteam unter der Leitung der RMIT University einen Wellenenergiekonverter entwickelt, der bei der Energiegewinnung doppelt so effizient ist wie alle bisher entwickelten ähnlichen Technologien.

Die Innovation, veröffentlicht in der ZeitschriftAngewandte Energie, setzt auf ein weltweit erstes Dual-Turbinen-Design.

Der leitende Forscher Professor Xu Wang sagte, Wellenenergie sei eine der vielversprechendsten Quellen für sauberen, zuverlässigen und erneuerbaren Strom.

& quot;Während Wind und Solar den erneuerbaren Markt dominieren, sind sie nur 20-30% der Zeit verfügbar," Wang sagte.

& quot;Wellenenergie ist im Durchschnitt zu 90 % der Zeit verfügbar und die potenzielle Leistung von Offshore-Wellen ist immens.

& quot;Unsere Prototyptechnologie überwindet einige der wichtigsten technischen Herausforderungen, die die Wellenenergieindustrie von einem groß angelegten Einsatz abgehalten haben.

& quot;Wir hoffen, dass diese Technologie mit der weiteren Entwicklung die Grundlage für eine florierende neue Industrie für erneuerbare Energien sein könnte, die enorme ökologische und wirtschaftliche Vorteile bietet.&Zitat;

So funktioniert der Wellenenergiewandler

Einer der beliebtesten experimentellen Ansätze besteht darin, Wellenenergie durch einen Bojen-Umwandler zu gewinnen, der als"Punktabsorber," bekannt ist; was ideal für Offshore-Standorte ist.

Diese Technologie, die Energie aus der Auf- und Abbewegung von Wellen gewinnt, ist im Allgemeinen kostengünstig herzustellen und zu installieren.

Aber es muss genau mit der einlaufenden Wellenbewegung synchronisiert werden, um die Energie effizient zu ernten. Dies beinhaltet normalerweise eine Reihe von Sensoren, Aktoren und Steuerungsprozessoren, die das System komplexer machen, was zu einer unzureichenden Leistung sowie zu Zuverlässigkeits- und Wartungsproblemen führen kann.

Der von RMIT erstellte Prototyp benötigt keine spezielle Synchronisationstechnologie, da das Gerät natürlich mit dem Wellengang auf und ab schwimmt.

& quot;Indem wir immer mit der Bewegung der Wellen synchron bleiben, können wir die Energie, die's geerntet wird, maximieren," Wang sagte.

& quot;In Kombination mit unseren einzigartigen gegenläufigen Doppelturbinenrädern kann dieser Prototyp die aus Meereswellen gewonnene Ausgangsleistung im Vergleich zu anderen experimentellen Punktabsorbertechnologien verdoppeln.&Zitat;

Das einfache und kostengünstige Gerät wurde von RMIT-Ingenieurforschern in Zusammenarbeit mit Forschern der Beihang-Universität in China entwickelt.

Zwei übereinander gestapelte und gegenläufig rotierende Turbinenräder sind über Wellen und ein riemenscheibengetriebenes Getriebe mit einem Generator verbunden.

Der Generator wird in einer Boje über der Wasserlinie platziert, um ihn vor korrosivem Meerwasser zu schützen und die Lebensdauer des Geräts zu verlängern.

Der Prototyp wurde erfolgreich im Labormaßstab getestet und das Forschungsteam ist bestrebt, mit Industriepartnern zusammenzuarbeiten, um ein Modell in Originalgröße zu testen und auf die kommerzielle Durchführbarkeit hinzuarbeiten.

& quot;Wir wissen, dass es in unseren Labors funktioniert, also sind die nächsten Schritte, diese Technologie zu skalieren und in einem Tank oder unter realen Meeresbedingungen zu testen," Wang sagte.

& quot;Die Nutzung unserer Wellenenergie-Ressource könnte uns nicht nur helfen, CO2-Emissionen zu reduzieren und neue grüne Energie-Arbeitsplätze zu schaffen, sondern hat auch ein großes Potenzial, andere Umweltprobleme anzugehen.&Zitat;

& quot;Wenn beispielsweise die Häufigkeit von Dürren zunimmt, könnte Wellenenergie genutzt werden, um klimaneutrale Entsalzungsanlagen anzutreiben und die Landwirtschaft mit Frischwasser zu versorgen – eine intelligente Anpassung an die Herausforderungen des Klimawandels.&Zitat;

Die Forschung wurde durch ein Discovery Project Grant des Australian Research Council (ARC) (DP170101039) unterstützt.