Wykorzystanie potencjału energetycznego rzek i strumieni
W obliczu zmian klimatu Komisja Europejska postawiła sobie jasne i ambitne cele, aby ograniczyć emisję gazów cieplarnianych w nadchodzących dziesięcioleciach. Wysiłek ten przyniósłby ogromne korzyści z pozyskiwania energii odnawialnej z każdego możliwego obszaru na kontynencie. Rzeki stanowią znaczące potencjalne źródło energii. Potencjał niektórych z nich pozostaje niewykorzystany ze względu na ich niewielkie rozmiary i brak możliwości zastosowania w nich większych generatorów do wytwarzania energii hydroelektrycznej. Te, na których znajdują się już zapory, mają przed sobą nowe możliwości w zakresie wytwarzania energii. „Kanały odprowadzające wodę z tych zapór stanowią ważne źródło do instalacji naszych maszyn. Są one najczęściej aktywne, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest wysokie, a zatem gdy ceny zakupu są również godne uwagi”, wyjaśnia Franck Sylvain, prezes i dyrektor generalny firmy Eel Energy oraz koordynator projektu ELVER. W ramach finansowanego ze środków UE projektu ELVER opracowano innowacyjny, inspirowany naturą generator, który wkrótce może posłużyć do pozyskiwania energii elektrycznej nawet ze źródeł wody o wolnym tempie przepływu. Rozwiązanie to opiera się na energii pływów i wykorzystuje membranę, która przekształca energię kinetyczną w energię elektryczną.
Falująca membrana
Technologia ta została opracowana w ramach projektu ELVER, którego gospodarzem jest Eel Energy, francuski start-up hydrotechniczny. Jest to przetwornik energii pływów o mocy 1 MW, którego działanie opiera się na zasadach biomimetyki falującej membrany. Membrana porusza się pod wpływem ciśnienia przepływającej wody, a układ elektromechaniczny przekształca ruch w energię elektryczną. Do przemiany energii wykorzystywana jest powierzchnia membrany na jej całej długości. System monitorowania zapewnia stałą optymalizację przemiany energii w reakcji na wszelkie zmiany warunków przepływu wody w rzece. „Falująca membrana służy za kolektor energii, z tą zaletą, że ma większą powierzchnię niż łopatki turbiny. Jej ruch jest naturalny, a więc nie wpływa na ekosystem bądź wpływa na niego zaledwie w niewielkim stopniu”, zauważa Sylvain. System ELVER jest bardziej wydajny niż tradycyjne rozwiązania turbinowe, a co najważniejsze, może generować energię z wody o niskoenergetycznym przepływie. Membrana zaczyna falować przy prądzie o prędkości 0,7 m/s, zaś optymalna prędkość wynosi 2–2,5 m/s. Modułowy charakter technologii – zarówno pod względem rozmiarów, jak i koncepcji – pozwala na instalację generatora na falującej membranie pod wodą lub w postaci samodzielnego systemu powyżej lustra wody. „Kolejną zaletą jest uproszczona konserwacja, ponieważ technologii tej nie zagrażają glony i zanieczyszczenia, które mogą łatwo zatykać turbiny”, dodaje Sylvain.
Ogólnoświatowe możliwości
Projekt ELVER wraz z ERDF-Hauts de France (strona internetowa w języku francuskim) i ENCORE jest częścią bardziej globalnego projektu, co daje zespołowi dalsze możliwości rozwoju swoich maszyn. Sylvain wskazuje na ogromny potencjał rynkowy poza Europą – w krajach wschodzących, w których zapotrzebowanie na energię rośnie szybciej i gdzie wiele rzek wciąż nie jest wyposażone w rozwiązania hydroelektryczne. Technologia ELVER może zapewnić społecznościom na całym świecie niezależność energetyczną i zmniejszyć obciążenie sieci krajowych. „Nasze rozwiązanie pozwoli na stworzenie lokalnych farm turbin pływowych w miejscach, w których zapotrzebowanie na energię elektryczną skupia się wzdłuż rzek, bez konieczności tworzenia dużej sieci elektrycznej”, wyjaśnia Sylvain.
Słowa kluczowe
ELVER, rzeka, strumień, energia elektryczna, energia, wykorzystanie, elektryczność, generator, falująca, membrana
