Přečtěte si:  Publikace Elektromobilita v praxi: Jak se zorientovat na poli elektromobility

Elektřina z mořských vln: představení elastomerové technologie

2.8.2013 Na konci července 2013 představilo projektové konsorcium EPoSil (electroactive polymers based on silicon for power generation) v laboratoři společnosti Bosch první demonstrační model získávání elektřiny z mořských vln pomocí silikonových materiálů – elastomerů. Projekt EPoSil, dotovaný německým Spolkovým ministerstvem pro vzdělávání a výzkum je součástí programu „chytré materiály pro inovační produkty“, potrvá do roku 2015 a má rozpočet cca 2 mil. €. Ukazuje, že výroba elektřiny z mořských vln, o níž se zmiňuje i „Zelený tahák“ č. 6 v naší rubrice Vzdělávání, se neustále přibližuje praktickému využití.

Podle OSN má energie mořských vln obrovský potenciál, téměř 30 000 TWh ročně (pro srovnání, podle zpráv Mezinárodní energetické agentury IEA bylo ve světě vyrobeno v roce 2010 celkem 21 500 TWh elektřiny). Je proto snaha tuto energii zužitkovat jako obnovitelný zdroj.

Uvedenou technologii přeměny energie mořských vln na elektřinu ukazuje obrázek dole. Základem je třívrstvá plocha (plát), kde horní a spodní vrstva je elektricky vodivá (tedy tvoří elektrody). Prostřední vrstvu tvoří mimořádně elastický silikon – elastomer, což je makromolekulární látka, která se malým tlakem podstatně deformuje a po jeho uvolnění se rychle vrací k přibližně původním rozměrům a tvaru. Elastomer má také izolační vlastnosti. Takovéto vrstvy lze i v průmyslových podmínkách vyrábět s konstantní tloušťkou. Pohyb mořských vln působí na tento třívrstvý plát mechanickou silou. Pohyb vzhůru stlačuje elastický silikon v prostřední vrstvě, a elektrody se tak přibližují k sobě. Současně se obě elektrody nabijí z vnějšího zdroje nepatrným elektrickým nábojem o opačné polaritě. Při pohybu vlny dolů se elastomerová vrstva vrací do své původní tloušťky a elektrody se od sebe vzdalují. Tím roste elektrické napětí mezi elektrodami a vzniklý elektrický proud je odváděn do vnějšího obvodu. Energie vyrobená z jednoho třívrstvého plátu je nepatrná. Při navrstvení do sad zahrnujících stovky či tisíce takovýchto plátů se však jejich energie sčítá do hodnot využitelných v praxi.

V praxi lze tento způsob výroby elektrické energie aplikovat různými způsoby. Jedním z nich je například bóje, skládající se ze dvou částí (viz obrázek dole): spodní ukotvená na mořském dvě, a vrchní na hladině moře. Mezi těmito částmi je umístěna sada několika tisíc třívrstvých plátů, které se každých deset sekund deformují, a vyrábějí tak použitelnou elektrickou energii. Předpokládá se, že energetická účinnost elastomerového generátoru by měla být 50 %.

Projekt EPoSil koordinuje společnost Bosch spolu se svým subdodavatelem Compliant Transducer Systems. Společnost Wacker Chemie AG, další člen projektového konsorcia, dodává silikonový materiál. Technická universita v Damstadtu vyvíjí metody pro testování elektroaktivních polymerů a vyvinula i právě představený demonstrační model. Samotnou výrobu modelů zajišťuje firma Bosch Rexorth.

První zkušební elastomerový generátor v reálné velikosti by měl být zkoušen příští tok ve vlnovém kanálu Technické univerzity Hamburg-Harburg. Následovat by mělo jeho komerční využití.

redakce Proelektrotechniky.cz

Ilustrační foto nahoře: archiv redakce

Obrázek dole: Bosch

Přečtěte si také další související články z naší rubriky Obnovitelné zdroje:

MIT představil novou koncepci plovoucí jaderné elektrárny

23.4.2014 Americký Massachusetts Institute of Technology (MIT) představil v polovině dubna 2014 odborné veřejnosti svůj inovativní koncept plovoucí jaderné elektrárny o výkonu 200 MWe a více. Plovoucí jaderná elektrárna obecně nabízí přímořským zemím řadu výhod. Lze ji například umístit v blízkosti území s velkou poptávkou po elektřině, aniž by bylo nutno zabírat půdu 

Horns Rev 3: další dánská mořská větrná farma v přípravě

10.4.2014

Cape Wind: první komerční mořská větrná farma v USA začíná s výstavbou

7.1.2014 Podpisem smlouvy mezi společností Siemens a provozovatelem větrné elektrárny Cape Wind začal před Vánoci 2013 proces vybudování a provozu první americké mořské větrné farmy s parametry a podmínkami provozu běžné komerční elektrárny. Větrná farma se 130 turbínami a instalovaným výkonem 468 MW bude situována 20 km od pobřeží ve vodách Atlantického oceánu na severovýchodě USA, v mořském trojúhelníku u jižní části Massachusetts označovaném jako Nantucket Sound. 

London Array: Největší mořská větrná farma na světě otevřena

9.7.2013

Thornton Bank: další evropská větrná farma úspěšně přifázována k přenosové síti

3.10.2013 V polovině září 2013 byla přifázována ke kontinentální přenosové síti belgická větrná farma Thornton Bank patřící belgické energetické společnosti C-Power NV, a potvrdila tak praktickou životaschopnost a užitek mořských větrných farem pro kontinentální Evropu. Po první fázi se šesti větrnými turbínami o celkovém výkonu 30 MW, dočasně připojenými ke kontinentální síti, následovala druhá a třetí fáze projektu. 

Program ReDAPT: přílivová elektrárna na plný výkon 1 MW

21.8.2013 Přílivová elektrárna britského výrobce Tidal Generation Limited (nyní součást společnosti Alstom), o níž jsme psali v článku Přílivové elektrárny: další krok k rozvoji v rubrice Obnovitelné zdroje, dosáhla na konci července 2013 plného výkonu 1 MW v provozních podmínkách. Elektrárna byla instalována v lednu 2013 a od svého připojení k přenosové síti do ní dodala již přes 10 MWh elektřiny. 

Přílivová elektrárna SeaGen: elektřina z moře pro 10 000 domácností

28.3.2013 Elektrárna SeaGen patřící britské společnosti Marine Current Turbines Ltd., je v současné době jednou z mála komerčně provozovaných elektráren na světě využívajících energii mořského přílivu. Dvě 600kW mořské turbíny o průměru 16 m jsou umístěné v severoirské úžině u zátoky Strangford Lough 3 metry pod hladinou moře. 
 

Přílivové elektrárny: další krok k rozvoji

31.1.2013 Energie mořského přílivu jako zdroj pro výrobu elektřiny je stále využívána spíše ojediněle. Jako u většiny obnovitelných zdrojů ani zde příroda zpravidla nerespektuje zátěžové křivky a aktuální situaci v přenosových sítích. Přesto jsou průběžně podnikány kroky, jak tuto energii co nejefektivněji zužitkovat. Jedním z nich je úspěšná instalace testovací 1MW turbíny britského výrobce Tidal Generation Limited (TGL) u Orknejských ostrovů severně od Skotska, která proběhla 24. ledna 2013 ...->

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services