A Föld 75%-át százalékát víz borítja, a hullámok energiája masszív energiatermelési potenciált jelent.
A Pingvin nevű úszó platform az Egyesült Királysághoz tartozó Orkney-szigetek közelében van, energiát termel a hullámok mozgásából. Fejlesztésének, építésének és karbantartásának is megvoltak a hullámhegyei és -völgyei.
Az Orkney-szigetek az erős hullámzás miatt ideális helyszín, ezért itt építették meg a hullámerőmű prototípusát.
“Amikor a hullám átcsap a hajótesten, az elkezd forogni”, magyarázta az Euronewsnak Timo Lotti, elektromérnök. “Benne van egy excentrikus súly, amely elkezdi követni a test mozgását. Ez össze van kötve egy generátorral, ami szintén elkezd forogni. Így a Pingvin belsejében a hullámok mozgása folyamatos forgómozgássá alakul.”
A prototípus 50 méter mélyen van a tengerfenékhez horgonyozva.
“Tavaly télen tizennyolc méter magasak voltak a legmagasabb hullámok. És huzamos ideig voltak tíz méter magasak”, mondta a helyválasztás indokairól David Cousins mérnök. Vízalatti kábelek szállítják az így generált energiáta szárazföldre, ahol tárolják, majd később betáplálják a hálózatba.
“Ez a létesítmény elboldogul akár hét megawattnyi áramtermeléssel. Minden beérkező kábel egy megawattot képes szállítani. A hálózatba betáplált árammal kapcsolatban mindenképpen meg kell említeni, hogy a fejlesztők így már a próbaüzem alatt megkapják a megtermelt energia árát”, magyarázta az Európai Tengeri Energia Központ kereskedelmi menedzsere.
A Pingvin optikai kábelen küld adatokat a mérnököknek a közeli egyetemn található irányítóközpontba.
“Negyven-ötven műszer van a Pingvinen, amelyeknek az adatai nagyon gyorsan ellenőrizhetőek. Vannak például sztenderd gyorsulásmérőink, ezek adataiból tudjuk, hogyan áll a Pingvin, milyen irányba, milyen sebességgel mozog”, mondta az Euronewsnak Cousins.
A kutatók szerint a hetvennégy milliárdos hullámenergia-piacon a Pingvin mindent megváltoztat.
“Ezekkel az energiaforrásokkal, ezekkel a technológiákkal, ha teljes mértékben használatba vesszük őket, Európa és az egész világ teljesen más hely lesz, mint most”, véli Timo Lotti.
A projekt egy az Európai Innovációs Tanács által finanszírozott fejlesztések közül. A Tanács a legígéretesebb uniós újításokat támogatja. Egyes kutatások szerint a fejlett országokban a termelékenység növekedésének 85%-a valamilyen innováció eredménye. Az európai vállalkozások ennek ellenére még mindig relatíve keveset költenek kutatás-fejlesztésre. Ha az innováció terén Európa utolérné az Egyesült Államokat, az húsz év alatt egymillió új munkahelyet jelentene, az EU GDP-je pedig kétezer milliárd euróval nőne. Az Európai Innovációs tanács ezért 2,7 milliárd eurót költ arra, hogy bizonyos újító fejlesztések léptéket váltsanak.
A következő utunk Rigába vezet. Lettországban, ahol egy régi dízelmozdonyt úgy alakítottak át, hogy földgázzal is fusson. A kutatók abban reménykednek, hogy ez segít majd az európai vasúti közlekedés versenyképességének megőrzésében. Pár nap elegendő a mindössze huszonöt darab alkatrész beszereléséhez, amely lehetővé teszi az üzemanyag-váltást. Az átalakítás 15-20 százalékkal csökkenti a széndioxid-kibocsátást, valamint harminc százalékkal a nitrogén-oxidét.
“A gáz-dízel platform nagyon különböző részekből áll. Van egy gáz-tároló és egy redukáló rendszer. van egy elektronikus megoldás a dízel és a gáz üzemanyag adagolására. Van egy telemetria-egység is. Meg kell említeni a biztonsági rendszereket is, ide értve a tűzvédelmi rendszert és a gázszivárgást érézkelő rendszert”, magyarázta Nikolaj Volev, a Digas csoport gépészmérnöke. A kutatók szerint az átalakítás körülbelül három év alatt megtérül, elsősorban a csökkenő dízelfogyasztásnak köszönhetően.
“A hibrid mozdonymotorok a vasút számára meghatározó kihívásokat kezelnek: az üzemanyagköltségeket és a környezeti károkat. Az üzemanyagköltség a vasúti tevékenység költségeinek felét adja. Ha a dízel üzemanyagot földgázzal helyettesíthetjük, az akár negyven százalékkal nagyobb üzemanyagmegtakarítást is hozhat”, mondta el a Digas csoport vezérigazgatója, Petr Dumenko.
Ehhez azonban rengeteg problémát kell legyűrni. A motorban megnövekedett nyomással, illetve hőmérséklettel kell megküzdeni. Kifinomult mechanikai és szoftveres megoldásokkal kellett előállni.
“A telemetria rendszer korai figyelmeztetéseket képes leadni a kritikus helyzetekről. Ezek az adatok lerövidítik a karbantartáshoz szükséges időt, növelik a hatékonyságot. Egy mesterséges intelligencia platformot is terveztünk, amely a másként nem felismerhető esetleges problémákat jelzi a karbantartónak”, magyarázta Oleg Golevics, telekommunikációs mérnök.
A jelenlegi dízelmozdonyok kevéssé hatékony motorokkal vannak felszerelve. Lettországban a teljes vasúthálózat átállítása elektromos üzemre túl drága lenne. A lett vasúttársaság vezetője szerint a hibrid mozdonyok fejlesztése a megfelelő lépés, hogy felkészüljenek a jövő kihívásaira.A közúti szállítás és a többi vasúttársaság kemény konkurenciát jelent. Muszáj innovatív technológiákba fektetni, amelyek adott esetben versenyelőnyt biztosítanak.
A faforgácsminőség-ellenőr
Végül beszéljünk arról, hogyan lehet versenyképesebbé tenni az európai villamos erőműveket? Egy svéd biomassza-erőműbe látogattunk, amelyben évente százezer tonna faforgácsot égetnek el. A közeli kisváros húszezer lakójának biztosít fűtést és meleg vizet. Az üzemben egy újító technológiát tesztelnek, amellyel a szektor hatékonyságát és versenyképességét tervezik javítani. A faforgács nagyon különböző helyről érkezhet. Van benne kéreg, gyökér, ágak, a fűtőanyag minősége egyenetlen, a fűtőértéke gyakran alacsony. Néha még nedves is.
“Íme egy példa arra, milyen problémákkal szembesülünk”, kezdte a magyarázatot Tommy Kindblom, az erőmű menedzsere. “Ilyen a hamu, ami a szeméttel, kövekkel, homokkal szennyezett faforgács égetése után marad. Az ilyen forgács után maradó égéstermék egyfajta üveget hoz létre, ami tönkreteheti a rendszert. Emiatt költséges karbantartási munkákra kényszerülünk, sőt időnként szünteteltetni kell az áramtermelést, abba kell hagynunk az égetést, hogy kitisztítsuk az égésteret.”
Európai kutatók ezért felszereltek egy bioüzemanyag-elemző készüléket. Egy perc alatt megbecsüli a faforgács nedveség- és hamutartalmát, fűtőértékét, illetve szennyezettségét. Ehhez korábban több napra lett volna szükség egy szakosodott laborban.
“Ez elsősorban gazdaságossági probléma”, szögezte le az erőmű sales menedzsere, Karl Wejke. “Lehet ellenőrizni a biofűtőanyag minőségét, és ennek megfelelően meghatározni az árát, vagy lehet fizetni azért, ami éppen leesik a teherautóról. De környezetvédelmi szempontból sem mindegy, mert a jobb minőségű fűtőanyag alacsonyabb károsanyag-kibocsátást és kevesebb hamut jelent. Végül ott van a karbantartás kérdése, ha kevesebb a homok és a kavics, az kíméli a bojlert.”
Az egyik legnagyobb kihívás az volt, hogyan kalibrálják a műszert ahhoz, hogy megbízható adatokat kapjanak. A rendszer röntgen-sugarakkal működik, amelyekkel azonosíthatóak a fa közé keveredett, nagyobb sűrűségű anyagok, mint a kő és a homok.
“A feladat nem egyszerű, ugyanis külsőre nem sok különbség van a fadarabok és a szemét vagy a homok között”, mondta az Euronewsnak Ralf Torgrip, vegyész. “Az érzékelő kalibrálása meglehetősen nehéz, mert egyszerre nagyon sokféle anyagot kell figyelembe venni. Ez a labor segít a megfelelő minták beszerzésében, így a műszer beállításában.”
A következő lépés a kutatók szerint az, hogy az elemzőkészülékeket felszerelik a futószalag mellé, hogy nagy mennyiségben tudják elemezni a biomasszát. Az alacsonyabb működési költség végső soron az energiaárakat csökkentené, mondja az erőmű vezetője.
“A készülék 100-150 000 euró közötti összeget takarítana meg nekünk évente, ez a megnövekedett energiatermelésből és a csökkenő karbantartási költségből állna össze”, mondta el Tommy Kindblom.
A fejlesztők szerint a technológiamegfelelő adaptáció után más típusú biomasszát használó erőműben is alkalmazható lenne.
Szinte az összes, az ÉMI szentendrei Nemzeti Mintaházparkjába tervezett 9 bemutató épület kivitelezése elindult 2024 október közepén. Ezek között a Leier Rába típusháza lesz az egyetlen olyan ház, amely nem könnyűszerkezetes technológiával épül, és amely a tervek szerint 2025. márciusára el is készül.
Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
