Undimotorische Energie: Japan testen drehendes Lenkrad, um das Beste aus den Wellen zu bekommen
Die Preis von Öl ist auf mehr als $100 pro Lauf und Japan Er braucht Alternativen. Eine alte Idee geht zurück in die Szene: Meereswellen Energie zu erzeugen.
Die Einwegenergie Es ist großartig in der Theorie, aber die Wellen sind unvorhersehbar. Seine Höhe, Rhythmus und Richtung ändern, so dass es schwierig, Strom ständig zu erfassen.
Der Ermittler Takahito Iida von der Universität Osaka schlägt eine Lösung vor: GWEC (Gyroskopischer Wave Energy Converter). Ihr Geheimnis ist ein Drehlenkrad innerhalb einer schwimmenden Boje, die die Wellenbewegung in eine senkrechte Drehung verwandelt, die einen Generator speist.
Die ! die Geschwindigkeit des Lenkrades in Echtzeit verstellt, so dass das System an das Meer angepasst ist, anstatt darauf zu warten, dass das Meer angepasst wird. So kann die GWEC Energie aus jeder Wellenfrequenz extrahieren.
Das Innovation ist wichtig, weil die Ozeane die 71% aus der Erde und enthalten eine riesige Menge an Energie. Die oben genannten Systeme arbeiteten nur mit einer Resonanzfrequenz und erreichten ein Maximum von 50% Effizienz. Die GWEC hält diese Effizienz im gesamten Frequenzband.
Der Moment ist der Schlüssel: 95% des Öls im Nahen Osten und des Erdölpreises $100 pro Barrel. Die Suche nach alternativen Quellen ist dringend.
Die Konzept der Drehscheibe wurde 1981 durch Laithwaite und Salter. Seitdem wurden Prototypen in Japan, Spanien und Italien getestet, aber niemand hatte eine vollständige theoretische Analyse durchgeführt, die erklärt, wie man das System in jedem Wellenzustand abstimmen kann.
Iida entwickelte zunächst die kompletten Gleichungen des Systems und identifiziert die optimalen Steuerparameter: Generatorsteifigkeit, Dämpfung und Raddrehzahl. Er zeigte, dass die GWEC mit der richtigen Einstellung die theoretische physikalische Grenze der Energieaufnahme erreichen kann, d.h. die Hälfte der Energie, die jede Welle trägt.
Die Vorrichtung ist in Laboratorien skaliert, wo die Praxis mit der Theorie zusammenfiel. Der nächste Schritt ist, Tests mit einem physikalischen Modell auf dem Wellenkanal der Universität Osaka durchzuführen. Die GWEC arbeitet jedoch nur mit kleinen Wellen; wenn die Wellen wachsen, ist die Physik nicht mehr linear und die Effizienz reduziert. Zudem ist der gültige Amplitudenbereich für den realen Einsatz zu schmal und mechanische Verluste wurden noch nicht quantifiziert.
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Warum ist das Drehrad die Wellenumdrehung?
Die GWEC nicht folgen Bewegung aus den Wellen; es macht es eine senkrechte Drehung, die einen Generator speist. Bei der Einstellung der Geschwindigkeit der Drehlenkrad In Echtzeit passt sich das System dem Meer an, anstatt darauf zu warten, dass sich das Meer anpasst.
Kann Japan die Einwegregel brechen?
Die Systeme nur mit einer Resonanzfrequenz gearbeitet, maximal erreicht 50% Effizienz. Die GWEC behauptet, dass Effizienz im gesamten Frequenzband, was bedeutet, dass Japan Energie aus jeder Welle extrahieren kann, unabhängig von seiner Höhe oder seinem Rhythmus.
Wie weit geht die Effizienz der GWEC?
Iida zeigte, dass die GWEC Höchstmenge theoretische physikalische Energieaufnahme, d.h. die Hälfte der Energie, die jede Welle trägt. Im Labormaßstab stimmte die Praxis mit der Theorie überein, aber das Gerät arbeitet nur mit kleinen Wellen und sein Amplitudenbereich ist für den realen Einsatz zu schmal. Zukunftsversuche auf dem Wellenkanal der Universität Osaka konnten ihre große Rentabilität bestätigen.