10 Inovații În Hidroenergie

{h1}

Inovațiile hidroenergetice înseamnă mult mai mult decât doar barajele. Aflați despre 10 inovații în hidroenergie la WordsSideKick.com.

Când vă gândiți la East River din New York, energia regenerabilă nu este probabil primul lucru care vine în minte. Cu toate acestea, râul, odată un bazin de pescuit și deversare pentru un corp ocazional, s-a regăsit în fruntea mișcării de energie verde. În septembrie 2012, Trey Taylor, proprietarul Verdant Power, a scufundat o turbină electrică specială cu trei palete în calea navigabilă care se desfășoară de-a lungul estului Manhattanului. Taylor a proiectat turbina, care arată ca un ventilator modern, atașat de un corp în formă de torpilă, pentru a genera energie electrică din împingerea și tragerea curenților repezi ai râului [sursa: McGeehan].

Până în 2017, 30 din acele turbine ar putea râși râul, fiecare unitate generând 35 de kilowati de electricitate. Dacă va avea succes, proiectul ar putea oferi suficientă energie pentru a alimenta sute de case. Fabricate din plastic și fibră de sticlă stratificată, turbinele de maree East River sunt una dintre mai multe inovații tehnologice care balansează lumea hidroelectrică [sursa: McGeehan].

De la un capăt al planetei la celălalt, oamenii de știință și inginerii lucrează la o varietate de concepte - unele reale, altele imaginate - care vor ajuta să facă din această sursă de putere foarte antică una modernă și mai importantă. În aceste zile, 6% din energia electrică din SUA provine din hidroenergie (adică 70 la sută din energia electrică regenerabilă generată în SUA) [sursa: DOE din S.U.A.]. Aprovizionarea este nelimitată, deși nu fiecare zonă este un loc bun pentru construirea unui proiect hidroelectric.

10. Scări de pește

10 Inovații în hidroenergie: hidroenergie

Februarie 2011: vedere a scării de pește în Longview, Wash., Unde înot capetele de oțel. Imagine cu amabilitate Tess McBride / USFWS (sub licența CC prin 2.0)

Dacă ești un pește de apă dulce ca o păstrăv, ultimul lucru pe care vrei să-l vezi este un baraj. Barajele împiedică mișcarea în amonte a peștilor tineri în apele unde vor naște și vor trăi restul zilelor. Medicii ecologiști s-au confundat cu mult timp pe care barajele le pot provoca. Intra pe scări de pește.

Una dintre cele mai avansate scări de pește tehnologice se află în Montana, la uzina hidroelectrică Thompson Falls de pe râul Clark Fork. Este prima scară de pește cu lungime completă din S.U.A. continentală concepută special pentru păstrăvul taur, o specie amenințată. Scara înaltă de 22 de milioane de metri (22 de metri) (22 de metri) are 48 de trepte pe care peștele poate urca [surse: Holyoak, PPL Montana].

Peștii care înoată în amonte sunt atrași de mica deschidere de la baza scării de către apa evacuată. Ei încep ascensiunea pe scara de pește din oțel și beton, luptând cu apă curgătoare la fiecare pas al drumului. Fiecare dintre cele 48 de trepte, sau bazine, are o lățime de aproximativ 1,5 metri și 1,8 până la 3 metri lungime și are deschideri în partea de sus și de jos. Pestele ajunge în cele din urmă la o piscină de adunare de 17 metri și apoi un rezervor de susținere. Odată ajunși în rezervor, oamenii de știință examinează și etichetează peștele, care este apoi eliberat deasupra barajului [surse: Holyoak, PPL Montana].

Scările de pește nu funcționează întotdeauna la fel de bine cum sunt proiectate. Un studiu separat al Universității din Massachusetts Amherst a descoperit că doar un procent mic din populațiile de pești trec în siguranță prin barajele cercetătorilor au observat [sursa: Adams].

9. Penstocuri elicoidale

10 Inovații în hidroenergie: este

În această ilustrație puteți vedea toate părțile unei centrale hidroenergetice tipice, inclusiv țevile de tip penstock. © WordsSideKick.com

Natura știe un lucru sau două. Nu trebuie decât să te uiți. Când un inginer hidroenergetic și un om de știință medical și-au pus noggin-urile la sfârșitul secolului XX, au venit cu o nouă modalitate de a spori puterea stațiilor hidroelectrice cu aproape 10% [sursa: Piesold și Caro]. Tot ceea ce au făcut a fost să aplice designul în formă de spirală al vaselor de sânge umane pentru a crea o formă similară conductă penstock.

Stilul helicoid este similar cu un butoi de pușcă, care are caneluri spiralate gravate în interior. Apa grăbită curge prin penicul helicoid și, ca un glonț printr-un butoi pușcat, începe să se rotească. Țevile concentrează fluxul de apă direct pe turbina electrică, îmbunătățind performanța turbinei [sursa: Piesold și Caro].

8. Hidrosfera

10 Inovații în hidroenergie: inovații

Inventatorul Rick Dickson a fost inspirat să-și creeze hidrosfera după ce a citit despre naturalistul și exploratorul Dr. Charles William Beebe (ilustrat aici), care a scufundat adâncimile oceanului într-o baie din sfera anilor '30. Keystone / Getty Images

Arată bine pe hârtie, dar inventatorul Rick Dickson spune că ideea lui poate funcționa atunci când este pusă la încercare. Dickson vorbește despre un generator hidroelectric care profită de imensele diferențe de presiune din apa adâncă a lacurilor sau oceanelor. Îl numește a hidrosferă și consideră că poate genera până la 500 megawati de energie regenerabilă continuă [sursa: Scoop].

Deși încă nu trebuie să construiască un prototip sau să asigure un brevet, hidrosfera lui Dickson este un tip de baraj hidroelectric cilindric închis care lucrează în afara presiunii variate a apei oceanului sau lacului [sursa: Scoop].

7. Generator de aer-apă-gravitație

10 Inovații în hidroenergie: care

Cealaltă invenție a lui Dickson nu seamănă exact cu această icoană a hidroenergiei - barajul Hoover. iStockphoto / Thinkstock

Hidrosfera a condus Dickson la o altă invenție, Generator de aer-apă-gravitație, care crede că este hidrocentrala viitorului. AWG este un cilindru mare, gol, umplut cu aer și ancorat la malul mării, la adâncimi diferite. Un generator electric stă în interiorul cilindrului. Pentru a genera energie, o supapă lasă apa în dispozitiv sub presiune mare. Apa care curge intră într-o cameră de vid și forță un piston să urce a stator, partea staționară a generatorului pe care se învârte un rotor. Pe măsură ce pistonul se ridică în sus pe stator, acesta generează energie electrică [sursa: Comunicat de presă gratuit].

Când pistonul ajunge la o oprire metalică în vârful statorului, eliberează o supapă conectată la o țeavă cu snorkel gol la baza cilindrului. Țeava se deschide, permițând aerului să se decompreseze. Acest lucru forțează rotorul în josul statorului, generând din nou energie electrică. Apa este, de asemenea, împinsă din cilindru cu o forță mare și în afara țevii snorkel la suprafața oceanului. Apa trage din vârful conductei ca un gheizer. Valva de eliberare se închide apoi, admisia de apă se redeschide și ciclul se repetă. În funcție de dimensiunea sa și de adâncimea pe care este așezat în ocean, AWG poate produce până la o jumătate de gigawatt de putere continuă [surse: Comunicat de presă gratuit, dincolo de combustibili fosili]. Dispozitivul nu a fost prototipat sau patentat la momentul publicării.

6. Puterea de val

10 Inovații în hidroenergie: este

Un generator de energie electrică bazat pe puterea valurilor se află în largul coastei Portugaliei în 2008. Un glitch tehnic a forțat ferma de energie undă offline după două luni. Acesta a folosit tuburi plutitoare a căror mișcare de bobinare a pompat fluidul hidraulic pentru a conduce generatoarele. Joao Abreu Miranda / AFP / Getty Images

Ecoul valurilor care se trântesc pe un mal stâncos sau pe o plajă cu nisip este un sunet liniștitor. Știați că este și un sunet energetic? Energia cinetică este energia mișcării, iar apa grăbită se înfurie cu ea. Asta pentru că mișcarea valurilor este alimentată de vântul și geologia oceanică [sursa: Uniunea oamenilor de știință preocupați].

Inginerii și oamenii de știință au venit cu o varietate de dispozitive pentru a valorifica energia hidrokinetică generată de unde. De fapt, oamenii de știință spun că dacă am putea extrage doar 15 la sută din energie de-a lungul coastei SUA (în special Coasta de Vest), Statele Unite ar putea genera tot atâta energie electrică ca toate barajele hidroelectrice din națiune [sursa: Uniunea Oamenilor de Știință Preocupați].

5. Puterea mareelor

10 Inovații în hidroenergie: care

Unitatea generatoare de turbină TidGen de la Ocean Renewable Power este reabilitată pentru instalare pe site-ul proiectului Energiei Tidal de la Golful Cobscook Imagini cu amabilitate Ocean Renewable Power

Vorbind de energie hidrokinetică, ai plecat vreodată înotul în ocean? Marea ieșire te-a târât de pe mal? Mareele împachetează un pumn puternic și le putem folosi pentru a genera energie electrică.

În 2012, unul dintre primele proiecte de tensiune mare în Statele Unite a început să livreze energie electrică la rețeaua electrică. Proiectul, o turbină subacvatică de pe coasta Maine, a fost construit de Ocean Renewable Power Co. Turbina seamănă cu o mașină de tuns iarba de modă veche, dar în esență este un tip de moară de vânt submarină. Foliile turbinei se rotesc atunci când marea se grăbește în și în afara golfului Cobscook, lângă Eastport. Valurile din zonă sunt unele dintre cele mai mari din Maine, ajungând la 6 metri (20 de metri). Generatorul de 21 de milioane de dolari poate alimenta între 25 și 30 de case [surse: Sharp, Woodard].

4. Puterea râului

10 Inovații în hidroenergie: hidroenergie

Un sistem RiverStar ar implica amplasarea modulelor pe o parte a unei căi navigabile (cum ar fi statuul Colorado impecabil aici), mai degrabă decât să-l bage într-o singură locație. iStockphoto / Thinkstock

Doar un râu pentru a genera electricitate este atât de secol XX. Barajele nu numai că modifică peisajul, dar pot afecta și fauna sălbatică (vă amintiți de acele scări de pește pe care le-am menționat?). Ce se întâmplă dacă am putea folosi puterea râului fără a construi baraje și rezervoare? O companie din California, numită Bourne Energy, consideră că a găsit răspunsul [sursa: Bourne Energy].

Sistemul RiverStar al companiei recoltează energie cinetică de-a lungul unui râu, mai degrabă decât într-un singur loc, așa cum fac și barajele. Iată cum funcționează: Inginerii plasează o serie de "module" peste un râu. Fiecare modul este format dintr-o turbină, un stabilizator, un sistem de acostare și un sistem de conversie a energiei. Cablurile din oțel de înaltă tensiune țin fiecare unitate pe loc și se conectează una la alta într-un tablou. Apa curgătoare trece prin turbine și, pe măsură ce se învârtesc, colectează energia râului, care conduce un generator. Oficialii Bourne spun că RiverStar poate genera 50 de kilowati într-un râu cu o viteză a apei de 4 noduri. Compania adaugă că RiverStar nu afectează modelele de migrație ale peștilor și nici nu împiedică traficul fluvial.

3. Putere Vortex

10 Inovații în hidroenergie: inovații

VIVACE și-ar putea găsi prima casă în râul Detroit. iStockphoto / Thinkstock

În 2007, Michael Bernitsas, profesor la Universitatea din Michigan, a găsit o modalitate de a valorifica energia cinetică a unui râu care curge, privind modul în care peștii se mișcă prin apă. A creat un dispozitiv pe care îl sună VIVACE, care este scurt pentru Vortex Induced Vibration for Aquatic Clean Energy [surse: Vortex Energy, Lafay].

După cum îți poate spune orice pescar de păstrăv, când o școală de pești se deplasează prin apă, peștele își curbe corpurile și creează vârtejuri minuscule învârtite. Peștii își împing corpurile de la vârtejuri pentru a se propulsa în față. VIVACE funcționează la fel. Inginerii plasează o serie de cilindri pe râul sau fundul oceanului. Curentul de trecere curge peste cilindri creând vârtejuri, care mișcă cilindrii în sus și în jos. În interiorul fiecărui cilindru se află un magnet care se deplasează peste o bobină metalică, generând un curent electric de curent continuu. VIVACE ia apoi curentul continuu și îl transformă în curent alternativ. Spre deosebire de alte tehnologii hidrokinetice, invenția lui Bernitsas poate valorifica energia provenită din râuri cu mișcare lentă [surse: Vortex Energy, Lafay].

2. Puterea conductei

10 Inovații în hidroenergie: este

Turbinele sunt oriunde te transformi în hidroenergie. In ocean. In rau. În conducte. Aceasta, una dintre cele mai mari turbine subacvatice din lume, este ilustrată pe 19 octombrie 2011 în Golful Brehec din Plouezec, vestul Franței. Fred Tannea / AFP / Getty Images

Linii de canalizare, linii de apă dulce, conducte de apă uzată și conducte - aproape fiecare oraș are un fel de conductă de apă care îi șerpuiește. Ce se întâmplă dacă ar exista o modalitate de a valorifica puterea de a grăbi apa care trece prin conductele municipale? O nouă invenție a făcut doar asta.

O companie israeliană numită Leviathan a creat o turbină de apă care poate fi închisă într-o conductă. Când gurile de apă trec turbina, aceasta generează energie electrică. Dispozitivul, numit Benkatina Turbine, funcționează din apa care curge prin conducte de apă închise, conducte de canalizare, canale și conducte care elimină apa uzată din fabrici [sursa: Leviathan Energy].

1. Realizarea unui Splash

10 Inovații în hidroenergie: care

Puteți crea o centrală hidroenergetică în casa dvs. cu un robinet și alte câteva părți. iStockphoto / Thinkstock

Imaginați-vă că vă transforma casa într-o mini hidrocentrală. Exact asta are în vedere Fulton Innovation. Compania cu sediul în Michigan a creat tehnologii hidroelectrice lilliputiene care pot alimenta radiouri electrice, boxe, ceasuri și televizoare, folosind apa care iese dintr-o robinetă de baie.

În centrul tehnologiei Splashpower Fulton se află un dispozitiv numit generator hidroelectric în miniatură. Astfel de generatoare produc energie electrică prin utilizarea fluxului de apă într-o casă sau clădire. De fiecare dată când rulați apa cu un mini-generator Splashpower, puteți alimenta sisteme de aspersoare, iluminare de urgență, un îndulcitor de apă și chiar iluminare în aer liber pentru lagăr. Dispozitivele mini-hidroelectrice pot fi, de asemenea, utilizate pentru încărcarea bateriilor

Problema mortală a cenușei de cărbune

Problema mortală a cenușei de cărbune

Eliminarea și depozitarea cenușei de cărbune este dificilă și este nevoie de un mic declanșator pentru a provoca o catastrofă. HowStuffWork privește cenușa de cărbune și mediul înconjurător.


Nota autorului: 10 inovații în hidroenergie

V-ați întrebat vreodată de ce majoritatea oamenilor trăiesc în apropierea corpurilor de apă? Apa a ușurat să ajungă într-un loc în altul. Surse de apă au fost utilizate pentru agricultură. În plus, hidroenergia a fost energia la alegere timp de secole. Istoria hidroenergiei este, în esență, istoria omenirii. Grecii antici își foloseau mușchiul pentru a macina făina cu mâna. Apoi au inventat una dintre primele roți de apă care au făcut munca mult mai ușoară. Aceștia și alții au aplicat această tehnologie fabricării textilelor, prelucrării lemnului și altor utilizări. De-a lungul secolelor, am conceput modalități noi și mai bune de a valorifica puterea apei în grabă, cum ar fi cele din acest articol.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


O Parte Din Creierul Lui Einstein Se Afișează Pentru Prima Dată
O Parte Din Creierul Lui Einstein Se Afișează Pentru Prima Dată

Ce Este Mai Rău Decât Moartea? Mașini De Respirație Și Demență, Spun Pacienții
Ce Este Mai Rău Decât Moartea? Mașini De Respirație Și Demență, Spun Pacienții

Ce Provoacă Explozii De Îngrășăminte?
Ce Provoacă Explozii De Îngrășăminte?

Marii Buturi Se Pot Minti: Babuinii Botilici Pot Să Nu Fie Mai Fertili
Marii Buturi Se Pot Minti: Babuinii Botilici Pot Să Nu Fie Mai Fertili

Muncitor În Construcții Paleo? Reptila Antică Purta O „Pălărie Tare”
Muncitor În Construcții Paleo? Reptila Antică Purta O „Pălărie Tare”


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com