Oamenii de ştiinţă se întrec în dezvoltarea de ferme eoliene plutitoare

0 23

Cu gândul la viteza mare a vântului din largul apelor, oamenii de ştiinţă au început cursa în ceea ce priveşte construcţia turbinelor şi fermelor eoliene care să plutească pe suprafaţa apei. Însă, experţii încă nu s-a decis care este cea mai bună din metodele dezvoltate, relatează DW.de.

Ridicarea unei turbine eoliene în mijlocul oceanului este o afacere costisitoare şi consumatoare de timp. Mai important, structura trebuie să fie ancorată pe fundul mării pentru a-i asigura stabilitatea în faţa vântului extrem şi a apelor agitate. În mod normal, proiectul este posibil doar în zonele în care adâncimea mării este de 50 de metri.

Însă, o nouă generaţie de turbine eoliene a depăşit această problemă. Montate pe pontoane care sunt anexate de fundul oceanului cu ajutorul unor cabluri lungi de oţel, turbinele eoliene plutitoare sunt acum noua tendinţă de pe scena energiei regenerabile. Primele prototipuri sunt deja testate.

 

  • Un turn plutitor

 Cea mai avansată turbină eoliană din lume pluteşte în Marea Nordului, în apropiere de Norvegia, încă din anul 2009. Se numeşte turbina Hywind şi arată ca o geamandură gigantică în formă de sticlă. Turnul, care are lamele rotitoare ridicate sus în aer, în timp ce corpul turbinei este construit în ocean, este echilibrat cu ajutorul balastului de ciment, ceea ce îi oferă stabilitatea de care are nevoie pentru a sta drept în timpul condiţiilor meteorologice aspre.

Însă, aceasta nu este singura modalitate de producere a unei turbine eoliene plutitoare. Alternativa la o geamandură de genul celei Hywind este o insulă plutitoare.

Windfloat, instalată lângă litoralul portughez în 2011, este o turbină montată pe o bază triunghiulară mare, cu trei pontoane plutitoare separate. Firma suedeză Hexicon are planuri ambiţioase. Aceştia vor să proiecteze un ponton care măsoară jumătate de kilometru în lungime şi care va găzdui 24 de turbine. Adică, un parc eolian plutitor care deţine propria staţie de alimentare.

 

  • Ancorat în condiţii de siguranţă

Având în vedere toate opţiunile existente, blocurile de beton sunt prinse de fundul oceanului cu ajutorul cablurilor. Companiile implicate spun că turbinele pot fi aşezate în ape care au până la 700 de metri adâncime.

Frank Sandner, un inginer de la Universitatea Stuttgart, spune că tehnologia are un potenţial masiv. “Multe ţări din întreaga lume au litoralul abrupt. Turbinele eoliene plutitoare sunt singura şansă de a utiliza energia eoliană în largul oceanului”.

Un avantaj suplimentar pentru parcurile eoliene plutitoare este costul. Lamele rotitoare sunt montate pe ţărm, într-un loc de andocare, înainte ca instalaţia să fie remorcată în larg. Acest lucru înseamnă că nu este nevoie de lucrări de construcţie costisitoare în largul mării.

 Cu toate acestea, există şi dezavantaje. La fel ca o navă, turbinele plutitoare se zguduie şi se ridică pe valuri. În principiu, soluţia la această problemă este simplă, şi anume aceea de a face dispozitivul mai greu astfel încât să fie mai puţin vulnerabil în faţa valurilor. Acest lucru necesită o cantitate extrem de mare de material, spune Sandner. “Având în vedere costul actual al oţelului, această soluţie este mult prea costisitoare.”

Inginerii lucrează la soluţii alternative pentru a reduce costurile cu privire la materialul suplimentar.

Sisteme inteligente care ar pompa apă cu balast de la un rezervor la altul pentru a stabiliza turbina eoliană sau opţiunea de strângere a cablurilor care ancorează structura, pentru a o stabiliza în ape agitate, reprezintă doar câteva din soluţiile dezvoltate de proiectanţi.

 

  • Nici o construcţie egală

Indiferent de trucurile utilizate de ingineri, este clar că aceştia nu vor reuşi să stabilizeze turbinele plutitoare într-o aşa măsură încât să stea complet rigide şi fixate. Aceste construcţii se vor balansa întotdeauna.

“În timpul furtunilor din larg, instalaţiile se pot înclina cu uşurinţă cu până la 15 grade”, potrivit lui Andreas Heege, director la LMS Samtech, o companie care produce software specializat pentru energia eoliană. Acesta adaugă că generaţia de astăzi de lame rotative ale turbinelor eoliene nu sunt proiectate să funcţionează în acest tip de condiţii.

 Expuse la mişcări continue, turbinele eoliene plutitoare înregistrează mult mai multă uzură decât instalaţiile fixe. De asemenea, mişcarea de balans interferează cu generarea de energie electrică. Atunci când instalaţia se balansează, este lovită de vânturi şi mai puternice. “Rezultatul constă în generarea de energie haotică care trebuie echilibrată prin ajustarea cu atenţie a lamelor rotative”, spune Heege.

Un lucru este clar. Montarea unei turbine eoliene obişnuite pe un ponton este puţin probabilă să funcţioneze. Inginerii vor trebui să dezvolte lame rotative noi şi specializate.

 

  • Fezabilitatea economică în cauză

 Este greu de prezis care din cele două concepte diferite (fie turbina ancorată cu balast, fie parcul eolian tip insulă plutitoare) va câştiga “cursa”. Ambele prototipuri funcţionează destul de bine, spune Sandner.

În ambele cazuri, cea mai importantă întrebare este comercializarea. Acest lucru înseamnă că trebuie să se identifice care din cele două turbine poate fi produsă în mod fiabil şi la un cost redus. Experţii spun că structurile ar trebui să fie mai reduse ca dimensiune decât în prezent, folosindu-se mult mai puţin material, însă această măsură ar ameninţa stabilitatea.

 “Ne aflăm în faţa unui «număr de echilibristică». Pentru a face popunerea profitabilă, va trebui să ne depăşim limitele tehnologice”, adaugă Heege.

loading...
Citește și

Spune ce crezi

Adresa de email nu va fi publicata