Ученый из Университета Ровира и Виргили предложил эффективный способ превращать движения воды в океанских течениях в электричество. Сердце системы — цилиндрическая трубка, погруженная в поток. Когда вода обтекает ее, за цилиндром формируются вихри, заставляющие его колебаться как маятник. Эти колебания передаются на вал, где с помощью электромагнитного тормоза можно оценить доступную механическую мощность. Все сложные механизмы — генератор, трансмиссия, системы управления — находятся на поверхности, а под водой остается только сам цилиндр. Результаты исследований опубликованы в Journal of Fluids and Structures.
Традиционные подводные турбины напоминают миниатюрные ветряки. Они способны теоретически преобразовать более половины энергии течения, но на практике используют лишь треть и требуют постоянного обслуживания из-за коррозии и морских организмов на лопастях. Противопоставляемая этим гигантам новая система с вибрирующим цилиндром проще, занимает меньше места и почти не боится морской среды.
Испытания проводились в водном канале с использованием уменьшенного цилиндра, подверженного воздействию потока и соединенного с валом, вращающимся на воздушных подшипниках. Датчик измерял угол колебаний, а электромагнитный тормоз, установленный на валу, позволил изучать механическую мощность, доступную при вибрации системы.
Результаты различных испытаний показали коэффициенты мощности около 15%, что сопоставимо с показателями других систем сбора энергии, основанных на вибрациях цилиндров, изученных в предыдущих исследованиях.
Систему можно устанавливать в приливных течениях, где вода движется непрерывно, реках с достаточным расходом, а теоретически — и на ветру, без плотин или сложных каналов. Изначально вибрации, вызываемые потоками жидкости, считались проблемой для инженерных сооружений, поскольку они утомляют металлоконструкции.
Полномасштабных прототипов и экономических расчетов пока нет, но следующим шагом будет оптимизация системы, включая регулировку тормозного момента, расширение диапазона скоростей и взаимодействие нескольких устройств для увеличения отдачи.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что испытана передача солнечной энергии на Землю с помощью лазера.
