Китайские исследователи говорят, что корабли могут стать преобразователями энергии движущихся волн, используя «колебательные генераторы» для сбора энергии от качки, качки и качки кораблей, когда они движутся по морю, а также действовать как демпферы движения для повышения безопасности.
В настоящее время разрабатывается бесчисленное множество генераторов энергии плавучих волн, но немногие из них используются на кораблях, которые проводят большую часть своего рабочего времени на волнах. А хранение энергии на судах становится одним из самых трудных препятствий, которые необходимо преодолеть в процессе декарбонизации. Где лучше производить электроэнергию, чем на кораблях?
Исследователи из Шанхайского института судового транспорта предложили систему точечных поглотителей с двумя корпусами, которая будет установлена под палубой грузового корабля для защиты грузового пространства, а также будет изолирована от морской воды корпусом.
Устройство состоит из рамы, верхняя и нижняя часть которой жестко закреплены на лодке, с корпусом качалки на направляющих, способных перемещаться вверх и вниз, пружины для подвески качалки и гидроцилиндра, соединенного с полом и нижней частью качалки.
Когда вибратор скользит вверх и вниз относительно лодки и неподвижной рамы, гидравлический цилиндр перекачивает масло через гидравлический механизм отбора мощности для создания энергии. Между тем, осциллятор наполнен водой, но имеет систему, которая добавляет и вычитает воду для изменения его веса. Это особенно удобно в экстремальных погодных условиях, когда вес качалки можно уменьшить, тем самым снизив нагрузку на конструкцию корпуса.
Конструкция позволяет генератору «перемещаться по скользящему стержню, когда корабль подвергается качке, крену или тангажу», генерируя таким образом энергию по трем различным осям движения, тогда как предыдущие конструкции могли генерировать энергию только по одной или двум осям движения, говорят исследователи.
Исследовательская группа создала модель системы для симуляционного тестирования и провела серию тестов для определения производительности системы при различных скоростях, углах волн и т. д. Результаты исследований показывают, что эффективность улавливания энергии является самой высокой в волнистом море, где волны катятся под углом 90 градусов и напрямую воздействуют на борт корабля. В этом случае система «может достичь 90,71% теоретической максимальной поглощаемой мощности осесимметричного точечного поглотителя в течение определенного периода волны».
Исследовательская группа сообщила RechargeNews, что в следующий раз они планируют создать прототип системы для испытаний волновой коробки и что та же система «легко масштабируется» на другие морские сооружения.
Один из вопросов, который не был изучен в исследовании, заключался в том, сколько энергии система может выдавать в среднем за один раз. Это, наряду с соображениями пространства, будет иметь ключевое значение для того, смогут ли такие системы получить широкое распространение.
Исследование было опубликовано публично в журнале Renewable Energy.