Ujarzmić moc oceanu

Z myślą o realizacji globalnych celów w zakresie zrównoważonego rozwoju na nadchodzące dziesięciolecia, innowatorzy energii odnawialnej poszukują sposobów wykorzystania fal oceanu jako niezawodnego źródła energii na potrzeby rozwijających się społeczności przybrzeżnych.

Firma Timken aktywnie uczestniczy w kształtowaniu tej nowej fali technologii, mającej pozyskiwać energię z fal oceanicznych. Grupa Nadella — która dołączyła do Timken na początku tego roku i posiada portfel marek oferujących innowacyjne rozwiązania w zakresie ruchu, obejmujący m.in. markę Nadella, Durbal, Chiavette Unificate, Shuton i Ipiranga — opracowała jedną z największych na świecie śrub tocznych w ramach niedawnego, innowacyjnego projektu dostawcy CorPower Ocean, w którym pozyskiwana jest czysta energia.

Inżynierowie grupy Nadella współpracują obecnie z mającą siedzibę w Szwecji spółką CorPower Ocean nad optymalizacją nowatorskiego rozwiązania do punktowego odzyskiwania energii, rodzaju konwertera energii z fal o wysokości sześciopiętrowego budynku. Jego zaawansowany prototyp jest wyposażony w wysoce spersonalizowany mechanizm śrubowo-toczny marki Shuton^®. Rozwiązanie to jest obecnie w fazie testów terenowych na Oceanie Atlantyckim w pobliżu portugalskiego obszaru Aguçadoura.

Śruba toczna działa jak mechaniczny siłownik, kompensujący cykle zmian pływów i utrzymujący urządzenie w optymalnej pozycji w wodzie. Inspiracją dla całego projektu była pompującą praca ludzkiego serca. Zobacz jak to działa:

Wysokowydajne konwertery energii CorPower Ocean pozyskują energię elektryczną z fal oceanicznych. Na filmie wyjaśniono zasadę działania technologii CorPower C4.

We współpracy z klientem należąca od 2020 r. do grupy Nadella firma Shuton wzięła udział w zaprojektowaniu i doborze materiałów. W wyniku współpracy zaproponowano śrubę toczną projektu Shuton, przenoszącą obciążenia w prototypie konwertera CorPower.

DUŻE postępy na rzecz zrównoważonej przyszłości

Inżynierowie energetyczni eksperymentują z siłą fal od lat 90. XIX wieku. Do niedawna postęp uniemożliwiały dwa główne problemy: uszkodzenia sprzętu spowodowane wzburzonym morzem oraz duża złożoność i koszt skutecznych rozwiązań produkcyjnych.

Projekt CorPower Ocean rozwiązuje oba te problemy. Zastosowane w rozwiązaniu konwertery energii fal mogą pracować w trybie ochrony przed burzą, podczas którego konwerter jest „tłumiony”, tak by był niewidoczny dla napływających fal. Przypomina to sposób, w jaki turbiny wiatrowe odchylają swoje łopatki w „trybie przetrwania”, aby zabezpieczyć się przed uszkodzeniami spowodowanymi nadmiernymi obciążeniami podczas ekstremalnego wiatru.

Pako Juaristi, dyrektor handlowy odpowiedzialny za portfel produktów Nadella obejmujący mechanizmy śrubowo-toczne marki Shuton, twierdzi, że podobnie jak turbiny wiatrowe, konwertery energii fal są masywne. Ich podzespoły i siła, którą muszą wytrzymywać, również są ogromne.

„Nigdzie indziej na świecie nie ma śruby tocznej o tej specyfikacji, wytrzymującej maksymalne obciążenie 8000 kiloniutonów” – mówi Juaristi. „Średnia standardowa długość nakrętki śruby tocznej w naszym portfolio wynosi około 200 mm (7,9 cala). W tym przypadku sama nakrętka jest prawie pięciokrotnie większa i ma długość jednego metra. Cały podzespół składa się z 18 nośnych obwodów kulowych zamontowanych na wale o długości 11 metrów (36 stóp). Jest naprawdę gigantyczny”.

Konstrukcja śruby tocznej marki Shuton została opracowana przez złożone symulacje stworzone przez CorPower, konsultantów ds. projektowania i badaczy z Uniwersytetu Mondragon w Hiszpanii.

Do wyprodukowania gigantycznego prototypu inżynierowie Nadella Group musieli skorzystać z głębi swojej wiedzy na temat procesów produkcyjnych i opracować specjalne narzędzia umożliwiające obróbkę podzespołów tej skali.

Bardziej stabilny miks energii odnawialnej

Spodziewane jest znaczne ożywienie na rynku energii pozyskiwanej z fal, jako że jego topowi gracze już teraz testują wstępne koncepcje projektowe i różnorodne technologie. I chociaż kilka z nich jest coraz bliżej wygranej, CorPower jest uważany za obecnego lidera ze względu na zastosowaną ochronną funkcję tłumienia.
Oczekuje się, że ostatecznie energia fal stanie się bardziej spójnym i przewidywalnym źródłem energii niż energia wiatrowa czy słoneczna. W przeciwieństwie do tych źródeł energii, które tracą na wydajności, gdy nie wieje wiatr lub nie świeci słońce, fale oceaniczne zawsze się poruszają. Energia fal może również stanowić uzupełnienie innych źródeł energii, dzięki czemu koszyk odnawialnych źródeł energii może być bardziej elastyczny i niezawodny.

„Fale mogą być ostatnim elementem układanki mającej na celu zwiększenie opłacalności energii odnawialnej na całym świecie” – twierdzi Juaristi. „Pracujemy już nad drugą generacją tej technologii w oparciu o to, czego nauczyliśmy się podczas pierwszego prototypu. Cieszę się, że mogę w tym uczestniczyć.”

Published: 2023/09/18