Elektros energija – iš vandenyno bangų

Publikuota: 2012 m. gegužės 20 d. sekmadienis

Norėdami  panaudoti vandenyno bangų energiją, inžinieriai sukūrė ir išmėgino plaukiojantį plūdurą generatorių, kuris vertikalų judėjimą paverčia elektros energija.

Tyrėjai, vadovaujami inžinieriaus Andy Hamiltono iš Monterėjaus įlankos akvariumo tyrimų instituto (Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI), kompiuterinio modeliavimo metodais bandė įvairias plūdurų konstrukcijas, imituojant skirtingas bangavimo sąlygas.

Skaičiavimai parodė, kad efektyviausia būtų plūduriuojanti 2,5 metro skersmens dalis, prie kurios būtų prikabintas balastas – trisdešimties metrų gylyje panardinta masyvi metalinė 15 kvadratinių metrų plokštė. Paviršiui banguojant, kartu svyruotų ir plūduras, tačiau metalinė plokštė beveik nejudėtų. 

Tarp plūduro ir plokštės yra didelis hidraulinis cilindras su stūmokliu, varančiu skystį per hidraulinį variklį, kuris suka elektros generatorių. Ši konstrukcija atrodė gana paprasta, tačiau dažnai, išmėginant prietaisų prototipus, pasirodo, kad viskas yra gerokai sudėtingiau.

Viena iš pirmųjų problemų, su kuria susidūrė projektuotojai, buvo atrasti, koks yra geriausias būdas konvertuoti bangų vertikalius judesius į  sukamąjį judesį, kuris suktų generatorių. Pasirodė, kad tam labiausiai tinka ne mechaninė sistema, o hidraulinis motoras, kuris pasiekė net 95 procentų efektyvumą. 

Kitas iššūkis buvo sukurti mechanizmą, kuris grąžintų stūmoklį į pradinę padėtį. Planuota metalinė spyruoklė pasirodė per sunki ir nepatikima, o tinkamiausia – pneumatinė spyruoklė, pagaminta iš cilindro, pripildyto suslėgtų azoto dujų. 

Dar vienas svarbus uždavinys buvo pasiekti, kad elektros generavimas būtų kuo tolygesnis. Nors  atviro vandenyno bangos atrodo gana pastovios, iš tiesų bangavimas dažniausiai yra nepastovus ir chaotiškas. Todėl ir elektros plūduras kuria kintamą srovę, kurios galia keičiasi nuo nulio iki kelių šimtų vatų. Šiai problemai išspręsti buvo sukurta kompiuterinės programos valdoma automatinė sistema, kuri keičia hidraulinio cilindro standumą ir leidžia reguliuoti generatoriaus apkrovą. Jeigu generatorius sukasi per greitai, programinė įranga padidina sistemos standumą, o jei per lėtai – ją sumažina, leisdama stūmokliui greičiau varyti hidraulinį skystį. 

Pastaruosius metus plūduras – generatorius yra išbandomas realiomis sąlygomis, jį nuolat patobulinant. Šiuo metu jis pasiekia 400 vatų galią. Įdomu, kad kompiuterinis modeliavimas parodė, kad maksimali tokios konstrukcijos plūduro galia gali būti maždaug 500 vatų. 

Nors didelės audrų bangos turi  daug energijos, bet paaiškėjo, kad didžioji bangų energijos dalis yra vidutinio dydžio bangose. Todėl, nors toks plūduras – generatorius turi sugebėti išgyventi audras, tačiau jis yra efektyviausias, kuomet vyksta įprastas bangavimas, o bangų aukštis neviršija dviejų metrų.

Šaltinis: mokslasplius.lt
Kopijuoti, platinti, skelbti bet kokią portalo News.lt informaciją be raštiško redakcijos sutikimo draudžiama.

facebook komentarai

Naujas komentaras


Captcha

Populiariausi straipsniai

Kitoks požiūris į elektronines knygas

Skaityti knygas telefone ar planšetėje jau tampa norma, tačiau žmonės vis viena ilgisi „tikros“ knygos formos. Save „beveik dizaineriu“ vadinantis Fabrice Dubuy pristato kitokį knygų skaitytuvą – „TwistBook“. skaityti »

Medžiaga, kuri sukels perversmą sporto prekių ir medicinos pramonėse

Bingamtono Universiteto Niujorke mokslininkai sukūrė šią keistą tamprią medžiagą, kuri iš tikrųjų yra baterija. skaityti »

Vyras savadarbe raketa bandys įrodyti, kad Žemė plokščia

Mike'as Hughesas pasirengęs paleisti savo iš metalo laužo sukurtą raketą Mojave dykumoje ir įrodyti, kad Žemė yra plokščia. skaityti »

Ar galima sapnuoti nemiegant?

Mokslininkai iš Londono teigia atradę būdą kaip sutrikdyti žmogaus protą ir pakeisti jo supratimą apie tai, kas tikra. skaityti »

Biurų pastatai su treniruokliais ir masažuotojais – kaip milžiniškos kompanijos atrakina darbuotojų kūrybiškumą?

Įsivaizduokite įmonę, kuri iš visų savo darbuotojų ne prašo, bet reikalauja į užduotis žvelgti netradiciškai. skaityti »

„Panasonic“ pristatė permatomą televizorių

Neseniai Berlyne vykusioje parodoje „IFA 2017“ televizorių gamintoja „Panasonic“ pristatė televizorių su visiškai permatomu ekranu. skaityti »

Programuotojų diena

Rugsėjo 13 dieną minima Programuotojų diena. Kodėl būtent šiandien? skaityti »

Mokslininkai mano atradę būdą, kaip visam laikui atsikratyti žalingų įpročių

Mokslininkai atranda naujų būdų, kaip tiesiogiai veikiant smegenis atsikratyti žalingų įpročių ir iki minimumo sumažinti atkritimo tikimybę. skaityti »

Kad kelionė neprailgtų: intelektiniai žaidimai, kuriuos privalote turėti išmaniajame

Pažinimo džiaugsmas mus praturtina kaip niekas kitas, tačiau keliaudami mes dažnai daugybę laiko praleidžiame automobilyje ar lėktuve, valandų valandas pro langą veltui stebėdami plaukiančius debesis. skaityti »

Ką veikia biomechanikai?

Biomechanikai – tai inžinieriai, kurie mokosi iš gamtos... skaityti »

Lietuvos studentas sukūrė sportinį elektrinį triratį

Europoje dar nauja sporto šaka susidomėjęs studentas Rolandas Dockevičius iš Klaipėdos sukūrė elektrinį triratį drifterį. skaityti »