מעבדת האנרגיה המתחדשת של משרד האנרגיה האמריקאי רשמה באופן חוקי מערכת המשתמשת בתנועות גלים המיוצרות על ידי רוח וגאות באוקיינוס כדי לייצר חשמל. ההודעה פורסמה באתר הרשמי שלה ב-19 בספטמבר, יחד עם כמה פרטים על הפרויקט.
פלקס-WEC (ממירי אנרגיה גמישים לגלים) משתמשים באשכולות גדולים של גנרטורים קטנים אשר , כאשר משולבים, מפיצים אנרגיית גלים ברחבי המערכת והופכים אותה לסוגים אחרים של אנרגיה נקייה ובת קיימא. יוצרי החידוש טוענים כי ניתן יהיה להתאים את המנגנונים לכל סוגי המבנים בעתיד.
NREL חושפת טכנולוגיה חדשה לייצור חשמל באוקיינוס
אין זה סוד שהדלקים המניעים את העולם פוגעים בו גם בקצב כה מואץ, עד שכמעט אין לנו זמן לנסות לתקן את המצב. מדענים ברחבי העולם החלו בחיפוש אחר חלופות, והתגליות היו מהירות. יישום הממצאים הללו הלכה למעשה, לעומת זאת, הוא סיפור אחר.
בלייק בורן, חוקר ב-NREL, בילה שנתיים בעבודה על פרויקט לעיצוב מחדש ואופטימיזציה של שיטות להפקת אנרגיה מזרמי אוקיינוס. הוא השלים בהצלחה את הפרויקט בסוף השנה שעברה, ובשנת 2022 בוצעו הבדיקות וההליכים המשפטיים הנדרשים, מה שאפשר לו סוף סוף להציג את התוצאות לקהילה המדעית לפני חודשיים.
זהו מנגנון שהורכב בסיועו של המהנדס יוכם וובר, שבמקום לרכז אנרגיה בשנאי גדול, כפי שעושים רוב המכשירים, מאפשר גישה למספר גנרטורים קטנים בהרבה, שניתן למקם אותם בסדר המתאים ביותר וליצור צורות שונות.
מערכות FlexWEC פועלות על בסיס טכנולוגיית DEEC (Distributed Embedded Energy Converter), המתמקדת במקסום חיכוך, ויברציות ותנודות כדי לספוג את המטען שלהם ולהעביר אותו דרך מתמרים, כך שאלה מייצרים אשכולות רבים של אנרגיה חשמלית, כך שכאשר מקובצים יחד, מתקבל מטען גדול עוד יותר.
דגמים שונים של FlexWEC יכולים להשתמש במערכות כגון כיווץ, התפשטות, כיפוף-פיתול או עיוות-דיסטנסיה כדי להגיב לזרמים ולגלים, מה שמאפשר, בזכות גמישות התנועה, פחות התנגדות לכוח המים, מה שמקל על ההתקנה והתחזוקה, בנוסף להארכת תוחלת החיים של המנגנון.
"DEEC-Tec מעניקה לחוקרים ולמפתחים דרך חדשה לגמרי לחשוב על איך להמיר אנרגיה ימית מגלים, גאות ושפל וזרמי אוקיינוס לצורות אנרגיה שמישות יותר, כמו חשמל." בלייק בורן, עמית מחקר ב-NREL.
ההיבט היעיל ביותר של שיטה זו, מלבד היכולת לייצר מתח גבוה יותר מאותו משאב, הוא שאופייה הגמיש מאפשר לה להתאים אותה לכל סביבה מתאימה. בורן מזכיר בגדים, מבנים או כלי רכב שיכולים לייצר מטען באמצעות תנועה. למיקרו-ממירים אלה יהיו אינספור יישומים.
התוכנית המיידית ביותר היא לפרוס אותם בציי רכב לאורך קווי חוף ליד קהילות קטנות כדי לספק להם אנרגיה. זה יימשך בזמן שהמחקר נמשך על שימושים חדשים עבור DEEC-Tec.
ננו-גנרטורים, טורבינות אוקיינוס; הנה כמה מהפרויקטים השאפתניים ביותר לייצור אנרגיה באוקיינוס
ה-NREL לא היה לבד במסעו; רעיונות דומים, אם כי שונים בביצועם, צצו מכל רחבי העולם . האוקיינוס מכסה את הרוב המכריע של פני כדור הארץ, מה שהופך אותו למקור מצוין לאיסוף אנרגיה. חלק מהרעיונות להשגת מטרה זו הם גאוניים למדי.
לדוגמה, קאיירו הוא שמה של טורבינה ענקית שפותחה ביפן כדי לרתום את זרם קורושיו העוצמתי, שהושלמה השנה. ממיקומה על קרקעית האוקיינוס, היא צפויה להפוך את זרמי האוקיינוס המקיפים את האי לעומסים חשמליים גבוהים מאוד.
עוצמתו כה גדולה עד שהיא יכולה לייצר יותר ממחצית האנרגיה הנדרשת לכל המדינה. היא נמצאת כעת בשלב הניסויים, אך אם תצליח, היא עשויה להיות פעילה במלואה עד השנה הבאה.
מצד שני, Sweetch Energy היא חברת ננוטכנולוגיה המתכננת לבנות מפעל אוסמוטי שמקבל אנרגיה מהים בצורה שונה מאוד. המנגנון משתמש בדיפוזיה יונית ננו-אוסמוטית כדי לנצל את הריכוזים השונים של נתרן וכלור בין גופי מים.
באמצעות מערכת אלקטרודות כדי לפרק את המולקולות של יסודות אלה, המפעל יוכל לייצר עד 4 טרה-וואט לשעה, מספיק כדי להפעיל רבע מעיר גדולה. הוא צפוי להיפתח בשנת 2023.
כמו כן כלול הננו -גנרטור הטריבואלקטרי, מנגנון בו משתמשת קבוצת מדענים סינים המתמקדים בחשמול המיוצר על ידי חיכוך במים לייצור חשמל. במכון הננו-אנרגיה והננו-מערכות בבייג'ינג, הם מצאו דרך לחבר מאות ננו-גנרטורים בשרשראות כדי לקצור אנרגיית גלים.
טכנולוגיה זו נחקרת בתחומים רבים אחרים, שכן השימושים בה כמעט בלתי מוגבלים. החל מביגוד רפואי ועד מכשירים אלקטרוניים, נראה כי המנגנון הטריבואלקטרי מעורב במגוון רחב של יישומים.
יתר על כן, קרום ה-GO הזה , כפי שהוסבר על ידי פרופסור מרתה סרוטי מאוניברסיטת מקגיל בקוויבק, קנדה, התגלה על ידי צוותו, מכיל חומר לא ידוע קודם לכן, תחמוצת גרפן (GO), אשר, על פי תוצאות המחקר, יכול לשמש להקל משמעותית על תהליך ייצור המימן ממי ים.
ניתן לחבר יריעות מחומר זה יחד ליצירת קרום, המסנן מים תוך הפרדת יוני כלוריד ומניעת היווצרות יוני היפוכלוריט, אשר עלולים לפגוע בזרז, ובכך להשיג תוצאה טהורה יותר מהר יותר. יישומים מסחריים של תגלית זו עדיין רחוקים, אך זהו רעיון מבטיח מאוד.
