З будь-якої ситуації можна отримати вигоду. Це аж ніяк не мораль, але підглянутий у природи фундаментальний закон: якщо десь вибуло, значить, в іншому місці прибуло. Керуючись цим принципом, американці вирішили використовувати для виробництва електроенергії турбулентність води, з якої довгі роки борються нафтовики та інші власники споруд у відкритому морі.

Поведінка рідин може бути двох типів - спокійним і неупорядкованим. Перший з них, природно, існує в основному як теоретична абстракція, а на практиці будь течії характеризуються відносною хаотичністю, що проявляється у тому числі в непередбачуваних завихреннях.

Управляти турбулентністю води - справа непроста, оскільки встежити за "пульсаціями" в кожній конкретній точці рішуче неможливо. Однак якісь статистичні описи цього процесу є, і їх уже давно намагаються використовувати в конкретних додатках.

vortex induced vibration), як би злегка підштовхують вгору-вниз циліндр, розташований перпендикулярно напрямку плину. Додатково в "хвості турбулентності" збурювання наступних циліндрів ще більше посилюються (ілюстрація Vortex Hydro Energy). ' width=478 height=397>

Вібрації, викликані завихреннями води (vortex induced vibration), як би злегка підштовхують вгору-вниз циліндр, розташований перпендикулярно напрямку плину. Додатково в "хвості турбулентності" збурювання наступних циліндрів ще більше посилюються (ілюстрація Vortex Hydro Energy).

Потрібно це ось навіщо. Коли морські потоки обгинають округлі перешкоди, наприклад опори плавучих бурових платформ або телекомунікаційні кабелі, виникають невеликі, але множинні міні-вири.

Вони поступово "розсмоктуються", однак енергія їх іде в тому числі у вібрацію підводної частини споруд, тим самим поступово її руйнуючи. Фахівці вже давно б'ються над цією проблемою, розробляючи гасителі коливань і різноманітні противаги. І це їм - зі змінним успіхом - вдається.

Проте вчені з університету Мічігану (University of Michigan) під керівництвом Майкла Берніцаса (Michael M. Bernitsas), довгий час вивчали неспокійний гідродинамічний феномен, вирішили перетворити його з головного болю в джерело енергії - шляхом перетворення механічних коливань в електрику.

"Близько чотирьох років тому мене немов осінило: адже можна витягувати енергію з вібрацій! - пояснює професор Берніцас. - З часів Леонарда да Вінчі, який першим спостерігав цей ефект в 1504 році, ніхто не замислювався над можливістю його практичного використання ".


Технологія отримала назву VIVACE (Vortex Induced Vibrations Aquatic Clean Energy).

Поки вона випробувана лише в лабораторних умовах (ілюстрація Vortex Hydro Energy).

З самооцінкою в американця ніяких проблем точно немає. Ідея здалася йому настільки вдалою, що з метою її монетизації він створив компанію Vortex Hydro Energy.

Варто визнати, що партнери у Vortex досить серйозні - Міністерство енергетики (DoE) і Управління військово-морських досліджень США (Office of Naval Research). Принаймні, якщо судити за інформацією, представленою на сайті компанії.

Зацікавленість "альтернативою" військових і спеціальних служб, денно і нощно печуться про національну безпеку, цілком зрозуміла. І навіть можливе падіння цін на нафту до "комфортного" рівня (а з пікових значень влітку цього року ціна бареля впала більш ніж в два рази - до $ 60) - справі не перешкода.

NSF) виділив Vortex $ 2 мільйони на дослідження підводних завихрень. На ілюстрації видно переміщення циліндра під впливом турбулентності (ілюстрація Vortex Hydro Energy). ' width=478 height=373>

На думку американців, їх винахід тягне на "нове джерело доступної енергії". Схоже, дехто їм повірив: Національний фонд науки США (NSF) виділив Vortex $ 2 мільйони на дослідження підводних завихрень. На ілюстрації видно переміщення циліндра під впливом турбулентності (ілюстрація Vortex Hydro Energy).

Бюджети-то вже освоєні. Та й перспективи дійсно є: експерти з Асоціації по просуванню морських поновлюваних джерел енергії (OREC) підрахували (PDF-документ), що океанічні течії можуть забезпечити до 10% щорічної потреби американців в електроенергії.

А оскільки США - чверть світового споживання, ясно, що "підводні" технології можуть бути досить актуальними і для інших країн з протяжної берегової зоною. У Великобританії, наприклад, цим вже активно користуються.

Взагалі кажучи, останнім часом спостерігається значна активізація розробок у цій галузі. Для перетворення механічної енергії хвиль були запропоновані самі неймовірні схеми: це і "традиційні" підводні турбіни, і ахімедови буї, і залізні водорості, і навіть такі фантастичні споруди, як австралійський Oceanlinx, спущений на воду в 2004 році.


У Oceanlinx, схожому на гігантську морську сирену, використовується дещо інший принцип: коливання води штовхають (або втягують) повітря, що, у свою чергу, приводить в дію двосторонню турбіну. А вже далі все за стандартною схемою - як у звичайних вітрогенераторів (ілюстрації з сайтів hawaiibusiness.com, typepad.com, rise.org.au).

Детальніше »