เทคโนโลยีพลังงานสะอาดใหม่ดึงพลังจากคลื่นทะเลถึงสองเท่า

นักวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีต้นแบบที่สามารถเพิ่มพลังจากคลื่นทะเลได้เป็นสองเท่า ล่วงหน้าซึ่งในที่สุดจะทำให้พลังงานคลื่นเป็นทางเลือกที่หมุนเวียนได้

ศักยภาพของพลังงานคลื่นทะเลที่ยังไม่ได้ใช้นั้นมีอยู่มากมาย - มีการประมาณการว่าพลังของคลื่นชายฝั่งทั่วโลกในแต่ละปีนั้นเทียบเท่ากับการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกประจำปี

แต่ความท้าทายในการพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถดึงพลังธรรมชาติออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพและทนต่อสภาพแวดล้อมของมหาสมุทรที่รุนแรงได้ทำให้พลังงานคลื่นติดอยู่ในขั้นตอนการทดลอง

ตอนนี้ทีมวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัย RMIT ได้สร้างตัวแปลงพลังงานคลื่นที่มีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันที่พัฒนาขึ้นมาจนถึงปัจจุบัน

นวัตกรรมที่ตีพิมพ์ในวารสารพลังงานประยุกต์, อาศัยการออกแบบกังหันคู่แห่งแรกของโลก

ศาสตราจารย์ Xu Wang หัวหน้านักวิจัยกล่าวว่าพลังงานคลื่นเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานสะอาด เชื่อถือได้ และหมุนเวียนได้ดีที่สุด

& quot;แม้ว่าลมและแสงอาทิตย์จะครองตลาดพลังงานทดแทน แต่ก็มีขายเพียง 20-30% ของเวลาทั้งหมด" วังกล่าวว่า

& quot;พลังงานคลื่นมีให้โดยเฉลี่ย 90% ของเวลา และพลังงานศักย์ที่มีอยู่ในคลื่นนอกชายฝั่งนั้นมหาศาล

& quot;เทคโนโลยีต้นแบบของเราเอาชนะความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญบางประการที่ขัดขวางอุตสาหกรรมพลังงานคลื่นจากการปรับใช้ในวงกว้าง

& quot;ด้วยการพัฒนาเพิ่มเติม เราหวังว่าเทคโนโลยีนี้จะเป็นรากฐานสำหรับอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียนใหม่ที่เฟื่องฟู โดยให้ประโยชน์มหาศาลต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ"

การทำงานของตัวแปลงพลังงานคลื่น

วิธีการทดลองที่ได้รับความนิยมมากที่สุดวิธีหนึ่งคือการเก็บเกี่ยวพลังงานคลื่นผ่านตัวแปลงประเภททุ่นที่เรียกว่า"ตัวดูดซับจุด" ซึ่งเหมาะสำหรับสถานที่นอกชายฝั่ง

เทคโนโลยีนี้ซึ่งเก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนตัวของคลื่นขึ้นและลง โดยทั่วไปแล้วจะคุ้มค่าในการผลิตและติดตั้ง

แต่ต้องซิงโครไนซ์อย่างแม่นยำกับการเคลื่อนที่ของคลื่นที่เข้ามาเพื่อเก็บเกี่ยวพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับอาร์เรย์ของเซ็นเซอร์ แอคทูเอเตอร์ และโปรเซสเซอร์ควบคุม ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนให้กับระบบซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพการทำงานต่ำกว่าปกติ รวมถึงปัญหาด้านความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษา

ต้นแบบที่สร้างโดย RMIT ไม่ต้องการเทคโนโลยีการซิงโครไนซ์พิเศษ เนื่องจากอุปกรณ์จะลอยขึ้นและลงตามคลื่นของคลื่นตามธรรมชาติ

& quot;โดยสอดคล้องกับการเคลื่อนไหวของคลื่นตลอดเวลา เราสามารถเพิ่มพลังงานที่' เก็บเกี่ยวได้" วังกล่าวว่า

& quot;เมื่อรวมกับล้อกังหันคู่แบบหมุนสวนทางกันอันเป็นเอกลักษณ์ของเรา เครื่องต้นแบบนี้สามารถเพิ่มกำลังขับที่เก็บเกี่ยวจากคลื่นทะเลเป็นสองเท่า เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีตัวดูดซับจุดแบบทดลองอื่นๆ"

อุปกรณ์ที่เรียบง่ายและประหยัดได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยด้านวิศวกรรมของ RMIT โดยร่วมมือกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Beihang ในประเทศจีน

ล้อกังหันสองล้อที่วางซ้อนกันและหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านเพลาและระบบส่งกำลังแบบลูกรอกสายพาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกวางไว้ในทุ่นเหนือตลิ่งเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำทะเลกัดกร่อนและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

ต้นแบบได้รับการทดสอบอย่างประสบความสำเร็จในระดับห้องปฏิบัติการ และทีมวิจัยก็กระตือรือร้นที่จะร่วมมือกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมเพื่อทดสอบแบบจำลองเต็มรูปแบบ และทำงานเพื่อศักยภาพในเชิงพาณิชย์

& quot;เรารู้ว่ามันใช้งานได้ในห้องแล็บของเรา ดังนั้นขั้นตอนต่อไปคือการขยายเทคโนโลยีนี้และทดสอบในถังหรือในสภาพมหาสมุทรในชีวิตจริง" วังกล่าวว่า

& quot;การใช้ทรัพยากรพลังงานคลื่นของเราไม่เพียงช่วยให้เราลดการปล่อยคาร์บอนและสร้างงานพลังงานสีเขียวใหม่เท่านั้น แต่ยังมีโอกาสที่ดีในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่นๆ"

& quot;ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ความถี่ของความแห้งแล้งเพิ่มขึ้น พลังงานคลื่นสามารถนำมาใช้เพื่อให้พลังงานแก่โรงงานกลั่นน้ำทะเลที่ปราศจากคาร์บอนและจัดหาน้ำจืดให้กับอุตสาหกรรมการเกษตร ซึ่งเป็นการปรับตัวอย่างชาญฉลาดเพื่อรับมือกับความท้าทายของสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป"

การวิจัยได้รับการสนับสนุนผ่านทุนสนับสนุนโครงการการค้นพบของสภาวิจัยแห่งออสเตรเลีย (ARC) (DP170101039)