Beschleunigte Kraft auf See für eine florierende blaue Wirtschaft

Neuer Preis fordert die Teilnehmer auf, nach innovativen Lösungen zu suchen, um die Energieausdauer bei extremen Meeresstürmen sicherzustellen

Der Ozean enthält genug Wasser, um ihn zu füllen Trillionen gallonengroße Behälter. Es ist daher keine Überraschung, dass diese riesigen Gewässer Geheimnisse bergen, von denen viele außerhalb der Reichweite der Menschheit bleiben. Aber einige Geheimnisse – wie die Entstehung von Superstürmen und Tsunamis oder der rapide Rückgang der Meeresfrüchte – sind zu wichtig, als dass man sie ignorieren könnte. Katastrophenwarnungen können Leben retten; Meeresfrüchte ernähren sie.

Aber es ist nicht nur die Größe des Ozeans, die die Erforschung behindert. Die Erforschung der Ozeane erfordert Technologie, Technologie braucht Energie und der Ozean ist eine Energiewüste. Aber das muss nicht sein.

Stichwort Powering the Blue Economy™: Power at Sea-Preis. Letzte Woche hat das US-Energieministerium Büro für Wasserkrafttechnologien (WPTO) startete diese neue Herausforderung im Wert von 1,7 Millionen US-Dollar. Der Preis ist Teil des American-Made Challenges-Programms und wird vom National Renewable Energy Laboratory und dem Pacific Northwest National Laboratory verwaltet.

Im Rahmen des Power at Sea Prize konkurrieren Teams um die Weiterentwicklung von Offshore-Technologien, die einen Teil der immensen Energie des Ozeans (auch bekannt als „Power at Sea“) nutzen können Meeresenergieoder Energie, die durch Wellen, Strömungen, Gezeiten oder sogar Änderungen des Salzgehalts, des Drucks oder der Temperatur erzeugt wird). In zwei Preisphasen werden die Teams untersuchen, wie Technologien entwickelt werden können, die Offshore-Aktivitäten – wie Meeresforschung oder Meeresfrüchtezucht – unterstützen und gleichzeitig die riesigen Ressourcen des Ozeans schützen können (ein Konzept, das als bekannt ist). Die Blue Economy vorantreiben).

In US-Gewässern gibt es genügend Wellenenergie, um sie bereitzustellen fast 60 % des Strombedarfs des Landes. Obwohl die Vereinigten Staaten nicht die gesamte Energie nutzen können, könnte selbst ein kleiner Teil dazu beitragen, aufstrebende Technologien zur Meereserkundung anzutreiben. Diese Geräte könnten beispielsweise dazu beitragen, die Fisch- und Wildtierpopulationen sowie die Gesundheit des Ökosystems zu überwachen, genauer vorherzusagen, wann und wo tropische Stürme auftreten könnten, oder Klarheit zu schaffen die Rolle des Ozeans bei der Bewältigung des Klimawandels. Doch bevor der Ozean die gesamte Wissenssammlung antreiben kann, müssen Forscher, Unternehmer und andere Innovatoren ihre frühen Konzepte in Technologien umsetzen.

Je früher, desto besser: Globale Gemeinschaften greifen für alles, von Lebensmitteln über Daten bis hin zu Transportmitteln, immer mehr auf das Meer zurück. Natürlich braucht all diese Aktivität Energie. Mit der Powering the Blue Economy-Initiative möchte die WPTO diese sogenannte blaue Wirtschaft ankurbeln und gleichzeitig die wertvollen Ressourcen des Ozeans schützen und bewahren. Der neue Power at Sea-Preis steht im Einklang mit dieser Mission.

In den beiden Phasen des Preises werden die Teilnehmer an der Entwicklung neuartiger Konzepte für Meeresenergietechnologien arbeiten (Konzepte können sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinden). In der ersten Phase, CONCEPT, beginnt jedes Team mit der Verfeinerung seines Designs und muss eine Herausforderung der blauen Wirtschaft auswählen, die es angehen möchte. Beispielsweise könnten Teams ihre Technologien auf Folgendes konzentrieren:

• Verbessern Sie den Zugang zu Offshore-Arbeiten, indem Sie die Kosten für den Betrieb dieser Aktivitäten senken oder die Möglichkeiten zur Wartung und Instandhaltung von Offshore-Technologien erweitern
• Verbessern Sie die Einsatzdauer oder wie lange ein Gerät auf See bleiben kann
• Verbessern Sie die Energiespeicherung, damit Offshore-Technologien mehr leisten können, z. B. mehr Daten sammeln oder mehr Meeresgebiete vermessen, bevor ihre Batterien entladen werden oder sie an Land zurückkehren
• Minimieren Sie negative Umwelt- oder ökologische Auswirkungen auf die lokale Flora und Fauna
• Überwinden Sie raue Betriebsbedingungen, indem Sie Herausforderungen wie unerwünschtes Wachstum von Meeresorganismen angehen
• Nutzen Sie Meeresenergie, um sie mit anderen erneuerbaren Energiequellen zu kombinieren und Stromlücken zu schließen, die durch variable Energieressourcen wie Solarenergie und Windenergie entstehen
• Erzeugen Sie geeigneten Strom, um die Anforderungen verschiedener Offshore-Technologien wie Sensoren, Instrumente und Automatisierung zu erfüllen und die Effizienz eines Geräts zu maximieren.

Am Ende der ersten Phase wählen die Preisverwalter bis zu 20 Gewinnerteams aus, die einen Geldpreis aus einem Pool von bis zu 200.000 US-Dollar erhalten. In der zweiten Phase, DEVELOP, verfeinern die Teilnehmer ihre Entwürfe und erhalten Unterstützung, damit sie die Technologie nach Abschluss des Preises weiterentwickeln können. Bis zu 20 Gewinner der DEVELOP-Phase erhalten Geldpreise aus einem Pool von bis zu 1.500.000 US-Dollar. Die Teams erhalten außerdem technische Unterstützung durch Bürozeiten, Webinare, Networking-Sitzungen und Schulungen zu Meeresenergie, Anwendungen der blauen Wirtschaft, Best Practices für die Kommerzialisierung oder anderen interessanten Themen.

Das Fisheries Office of Aquaculture der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), das von der NOAA geleitete US Integrated Ocean Observing System, das NOAA Ocean Acidification Program und das National Sea Grant College Program der NOAA leisten ebenfalls technische Unterstützung für diesen Preis.

Die Power at Sea CONCEPT-Phase ist jetzt für Einreichungen geöffnet und endet am 26. Juli 2024. Erfahren Sie mehr über die Herausforderung im ersten Webinar, das am 29. November 2023 stattfindet.

Besuchen Amerikanische Herausforderungen um noch mehr Wettbewerbe des US-Energieministeriums zu finden, die Innovationen im Bereich saubere Energie vorantreiben sollen. Lerne mehr über NRELs Meeresenergieforschung und Entwicklung, und Abonnieren Sie den Wasserkraft-Newsletter des Labors.

Von Samantha Cuneo. Artikel mit freundlicher Genehmigung von NREL.