16.12.2011

Биомимикрия в действии: энергогенерирующие водоросли у берегов Австралии

Тот, кому хоть раз доводилось плавать с аквалангом в «лесу» водорослей-ламинарий (попросту говоря, морской капусты), с уверенностью скажет вам, что на месте он не стоит. Эти морские водяные растения имеют длинный, жесткий, но тонкий стебель, закрепленный на дне и увенчанный полым «поплавком», к которому, в свою очередь, крепятся разрастающиеся по поверхности воды «листья». В результате вертикально вытянутые в толще воды водоросли постоянно раскачиваются взад и вперед в такт набегающим волнам, пишет Gizmag.com.

Очевидно, сотрудники австралийской компании BioPower Systems смотрели-смотрели на совершенный природный механизм, да и подумали: «А что, если использовать эту колебательную активность для производства энергии?». Сказано – сделано. Разработанная ими система bioWAVE имеет шансы вскоре заработать в полную силу, не в последнюю очередь благодаря недавнему получению гранта Министерства энергетики и ресурсов штата Виктория на сумму 5,1 миллиона долларов.

Традиционно треугольное основание каждой системы bioWAVE, по примеру водорослей, надежно закрепляется на морском дне. Начиная примерно с середины, из этого основания выдается центральная колонна, увенчанная множеством лопастей. При этом лопасти больше напоминают сочетание «листьев» и «поплавков» водорослей, так как они задуманы быть не плоскими, а цилиндрическими и достаточно плавучими для того, чтобы достигать поверхности воды. Шарнирное соединение колонны с основанием позволяет ей сгибаться и поворачиваться в любом направлении.

Волновое перемешивание воды (как на поверхности, так и в глубине) будет захватывать лопасти-поплавки и толкать их взад и вперед, заставляя колонну также колебаться по отношению к основанию. Это движение повышает давление жидкости внутри встроенного гидравлического блока преобразования энергии, известного как O-Drive. В свою очередь, жидкость приводит в движение генератор, превращая кинетическую энергию волн в электричество, которое затем будет передаваться на берег по подводным кабелям.

По словам сотрудников компании BioPower, каждая такая система сможет устанавливаться в океане при помощи обычных судов. Никакого дополнительного оборудования им для этого не понадобится – все составляющие можно отбуксировать в нужное место и там затопить. Генератор O-Drive легко отсоединяется и заменяется на месте, так что для обслуживания установок их не нужно будет заново поднимать на поверхность. К тому же, система способна автоматически регистрировать волны необычной величины и затапливать лопасти, плоско укладывая их на дно для обеспечения безопасности. Это позволило ученым использовать в конструкции установок более легкие и дешевые материалы, так как в данном случае лопастям не нужно принимать на себя всю мощь неблагоприятных погодных условий.

Дополнительное преимущество заключается в том, что установка практически не выступает над поверхностью, что должно поспособствовать более радушному принятию технологии общественностью.

На установку опытного образца системы вблизи Port Fairy, штат Виктория, потребуется 14 миллионов австралийских долларов (14,4 миллионов долларов США). Как уже говорилось, часть необходимых средств была предоставлена по гранту. С учетом дополнительной помощи разработчиком осталось собрать еще 3,6 миллионов долларов США.

В то время как опытная установка мощностью 250 киловатт будет функционировать на 30-метровой глубине, запланированная к производству 1-мегаваттная коммерческая установка потребует глубины 40-45 метров. Для обеспечения подобной мощности на ней будут параллельно установлены сразу четыре генератора O-Drive. В пределах одного участка с идеальными показателями глубины и движения волн когда-нибудь смогут устанавливаться сразу несколько систем, создавая, таким образом, «волновую электростанцию».

Источники:

1. facepla.net