I ricercatori aiutano sette aziende produttrici di energia marina a prepararsi per l’oceano
Se da bambino hai provato la sfida della caduta delle uova, questo è ciò che potresti ricordare: hai costruito un vaso con cannucce, batuffoli di cotone e altri oggetti. Quindi, hai annidato un uovo crudo all’interno. E infine, la parte più memorabile: una caduta di Humpty Dumpty da almeno 6 piedi.
Forse il tuo uovo è sopravvissuto. O forse si è rotto e si è rotto (insieme alla tua capacità di formare attaccamenti sani). Ma testare nuove invenzioni non deve necessariamente essere così spietato. Gli esperti di oggi dispongono di strumenti sia digitali che fisici per garantire che i prototipi siano preparati a sopravvivere alla caduta o, nel caso di dispositivi energetici marini in erba, ai tuffi nell’oceano.
Ora, i ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (NREL) stanno aiutando quattro promettenti dispositivi per l’energia del moto ondoso a prepararsi a sopravvivere a un grande primato. Le quattro saranno le prime tecnologie ad affrontare le onde a PacWave South, un nuovo sito di test sull’energia delle onde connesso alla rete al largo della costa dell’Oregon che aprirà nel 2025.
Il supporto del laboratorio pre-PacWave di NREL, finanziato dal Water Power Technologies Office del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, contribuirà a garantire che questi quattro dispositivi, così come altri tre progetti in fase precedente, possano avvicinarsi al successo commerciale o raggiungere il loro livello di apertura. prova oceanica.
E le prossime sperimentazioni di PacWave possono aiutare non solo i singoli dispositivi a ottenere questo vantaggio; potrebbero anche contribuire a rafforzare la fiducia nell’intero settore dell’energia del moto ondoso.
“Le risorse energetiche del moto ondoso sono prevedibili e affidabili”, ha affermato Michael Lawson, responsabile del gruppo di energia marina per il programma di ricerca e sviluppo sull’energia idrica della NREL. Ciò rende l’energia del moto ondoso un partner affidabile per altre risorse energetiche rinnovabili più variabili, come l’energia eolica e l’energia solare. Per questo motivo, ha affermato Lawson, “l’energia del moto ondoso potrebbe aiutare a sostenere la transizione del nostro Paese verso l’energia pulita”.
Ma prima, le tecnologie legate all’energia del moto ondoso devono diventare più convenienti e durevoli per sopravvivere in un oceano salato, a volte tempestoso.
Cosa mette l’onda in PacWave
Le risorse energetiche marine degli Stati Uniti – l’energia disponibile nelle nostre onde, nelle correnti oceaniche e fluviali e nelle maree – equivalgono a circa il 60% del fabbisogno elettrico annuale del paese. Anche se non possiamo catturare tutto quel potere, in parte perché non possiamo ricoprire le nostre acque con la tecnologia, possiamo sfruttarne una parte. Ma prima, i ricercatori devono convalidare e perfezionare le tecnologie odierne sottoponendo i dispositivi sia alle onde fabbricate in laboratorio – generate in vasche per onde o con strumenti di grandi dimensioni e persino software di emulazione delle onde – sia, infine, a quelle reali.
Per accedere alla realtà, gli sviluppatori di energia del moto ondoso hanno bisogno di siti di test, come PacWave o il Wave Energy Test Site della Marina americana a Kaneohe, Hawaii. Il sito delle Hawaii offre una transizione più dolce dal laboratorio all’oceano. Le loro onde sono circa quattro volte meno energetiche di quelle che attraversano PacWave South.
“Il sito di test di PacWave esporrà i dispositivi alle dure condizioni oceaniche necessarie per testare rigorosamente le loro prestazioni e affidabilità”, ha affermato Lawson.
Ma queste condizioni significano che i test a PacWave South possono essere un passo più rischioso, anche se necessario, per i quattro dispositivi di energia delle onde.
È qui che entra in gioco NREL. Con l’aiuto degli esperti e degli strumenti di energia idrica del laboratorio, quattro aziende: CalWave Power Technologies Inc., Columbia Power Technologies, Littoral Power Systems e Portland State University (in collaborazione con Aquaharmonics) – sottoporranno i loro prototipi a test rigorosi per vedere se possono resistere a onde estreme, acqua salata corrosiva e alla pressione costante esercitata da un’onda dopo l’altra. E altre tre società… Dehlsen Associates, Integral Consulting e Oscilla Power Inc. – riceveranno feedback sui loro progetti di energia del moto ondoso in modo da poterli affinare prima di costruire un prototipo.
Tutti questi dati possono aiutare ogni sviluppatore di tecnologia a migliorare la produzione di energia e la resistenza del proprio dispositivo e potenzialmente anche a ridurre i costi della propria tecnologia: in breve, il supporto di NREL può aiutare a garantire che le loro invenzioni non vadano in pezzi.
Migliore in base alla progettazione
Gli esperti di NREL offrono una serie di indicazioni relative all’energia delle onde. Possono, ad esempio, sottoporre a stress test diversi componenti per vedere quanto tempo potrebbero durare, verificare come potrebbe funzionare un dispositivo una volta connesso alla rete, calcolare il potenziale economico di una tecnologia o raccogliere dati su un prototipo durante il funzionamento (spesso con un metodo personalizzato). sistema modulare di acquisizione dati oceanici personalizzato, o MODAQ).
Come le impronte digitali e le orecchie, non esistono due dispositivi che utilizzano l’energia delle onde esattamente uguali. Questo è il motivo per cui ciascuno dei quattro dispositivi di energia delle onde destinati a PacWave riceverà un supporto specializzato. Gli esperti NREL, ad esempio, cercheranno i difetti nascosti nei piani di test, nei progetti, negli strumenti o nei componenti fisici. Con un po’ di fortuna (e, soprattutto, con competenza), questi controlli finali contribuiranno a garantire che ciascun dispositivo funzioni come previsto durante la prova di PacWave.
Diverse aziende riceveranno un MODAQ personalizzato, un cugino di quello che i ricercatori NREL hanno costruito per il dispositivo energetico offshore autonomo della Columbia Power Technologies. Consulenza integrale riceveranno indicazioni su come utilizzare grandi insiemi di dati sull’energia marina per modellare e convalidare la progettazione tecnologica in fase iniziale. E le ultime due società, Dehlsen Associates e Oscilla Power Inc., lavoreranno per affinare i loro progetti, che un giorno potrebbero finire per cavalcare le onde su PacWave. Al NREL, gli esperti aiuteranno le due società a modellare il modo in cui le loro idee potrebbero funzionare in onde reali.
“Lo sviluppo di tecnologie per l’energia marina è intrinsecamente complesso”, ha affermato Lawson. “Cerchiamo di renderlo un po’ più semplice.”
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Di Caitlin McDermott-Murphy, per gentile concessione di NREL
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