Die unerbittliche Bewegung der Meereswellen und Gezeiten ist ein verlockender Preis für Innovatoren im Bereich saubere Energie, die auf der Suche nach einer stetigen, unerschöpflichen Quelle erneuerbarer Energie sind, die sie Tag und Nacht und unabhängig vom Wetter nutzen können. Die Technologie hat sich noch nicht durchgesetzt, aber ein neuer Finanzierungstopf in Höhe von 1,3 Millionen US-Dollar für eine Gruppe von Meeresenergieprojekten in den USA deutet darauf hin, dass die Dinge bereit sind, durchzustarten.
Die USA könnten 60 % ihres Strombedarfs allein mit Wellenenergie decken, aber es gibt einen Haken. „Aber bevor das Land (und die Welt) diese Machtquelle erschließen kann, Wir brauchen eine neue Technologieflotte um diese Wellen zu nutzen – und zwar kostengünstig“, sagt das National Renewable Energy Laboratory des Energieministeriums.
Die Sache mit der Erschwinglichkeit häuft einen Haken nach dem anderen, aber es wurden Lösungen gefunden. Die Gesamtfinanzierung in Höhe von 1,3 Millionen US-Dollar konzentriert sich darauf, neue Meeresenergiegeräte so effizient wie möglich durch die entscheidende Testphase zu bringen, darunter Gezeitenenergiegeräte sowie Wellenenergiegeräte. Wenn alles nach Plan verläuft, werden die Mittel dazu beitragen, den Zeitplan für die Kommerzialisierung der Technologie zu beschleunigen.
Die Mittel stammen vom TEAMER (Testing Expertise and Zugang für Meeresenergieforschung)-Programm, unterstützt vom US-Energieministerium und dem Pacific Ocean Energy Trust. Der Teil „Access“ des Akronyms bezieht sich auf das TEAMER-Netzwerk erstklassiger Wellen- und Gezeitenenergietesteinrichtungen in den gesamten USA.
„Die TEAMER Facility Networks sind repräsentativ für die Spitzenklasse der Test- und Fachkompetenzeinrichtungen für Meeresenergie in den Vereinigten Staaten“, sagt TEAMER über sich selbst.
Der Zugang zu erstklassigen, vorzertifizierten Einrichtungen hilft TEAMER-Teilnehmern, Zeit und Geld zu sparen, die sie sonst für die Suche nach einer geeigneten Testplattform aufwenden würden. Das Programm umfasst außerdem Anleitung und Unterstützung durch US-amerikanische Meeresenergieexperten, die den Teilnehmern dabei helfen, ihre Geräte im Handumdrehen zu optimieren.
TEAMER bietet außerdem die Gewissheit, dass die Testprotokolle in der gesamten globalen Branche konsistent sind. Während sich alle Einrichtungen in den USA befinden, können sich auch Innovatoren außerhalb des Landes für das Programm bewerben.
Meeresenergie aus einem städtischen Fluss
Der am 9. Januar angekündigte neue Finanzierungstopf ist die jüngste einer Reihe von Finanzierungsrunden seit dem Start von TEAMER im Jahr 2019.
Einige der Förderempfänger haben die Grenze überschritten CleanTechnica Radar vor. Dazu gehört auch Verdant Power, das seit 2002 eine Reihe von Gezeitenenergiegeräten im East River in New York City testet.
Die Wahl von New York City als Testgelände für ein Meeresenergiegerät mag kontraintuitiv erscheinen, ist es aber nicht. Trotz seines Namens handelt es sich beim East River eigentlich um einen Salzwasser-Gezeitenwasserweg, der vom Atlantischen Ozean gespeist wird, und nicht um einen Süßwasserfluss, der von Nebenflüssen im Landesinneren gespeist wird.
Der Beitrag von Verdant Power zum Bereich Meeresenergie ist eine Unterwasserturbine, die einer kurzen, gedrungenen Windkraftanlage ähnelt. Eine der wichtigsten Innovationen von Verdant ist die Verwendung von Kunststoffen für die Turbinenschaufeln. Die Unterstützung von TEAMERS umfasst die Belastungsprüfung einer Epoxidharzklinge, die die rauen Bedingungen des East River mit Bravour überstanden hat.
„Die Ergebnisse werden Modellvorhersagen für extreme Belastungen validieren und bestätigen, dass das Design und die Herstellung dieser Rotorblätter einen ausreichenden Sicherheitsfaktor beinhalten, um eine Lebensdauer von 20 Jahren zu gewährleisten“, erklärt TEAMERS. „Die gewonnenen Erkenntnisse werden Kostensenkungen bei der Konstruktion und Herstellung ermöglichen, indem eine Überkonstruktion zukünftiger Turbinenschaufeln vermieden wird.“
Unterwasserdrachen und fliegende Untertassen zur Gewinnung sauberer Energie
Einen völlig anderen Ansatz zur Gezeitenenergiegewinnung verdeutlicht die gemeinnützige Forschungsorganisation SRI International, die das kurzzeitig durchquerte CleanTechnica Radar im Jahr 2020. Wir stellten fest, dass die Organisation an „einem drachenähnlichen System arbeitete, das die Pumpwirkung nutzt, die auftritt, wenn ein Drachen eingerollt und ausgelassen wird.“
SRI nennt das Gerät Manta und bezieht sich damit auf die anmutige Bewegung von Mantarochen im Wasser. „Manta wird mit einem Unterwasserdrachen Strom erzeugen, um die Kraft der Wasserströmungen zu nutzen, ähnlich wie ein Flugdrachen, der vom Wind angehoben wird“, erklärt SRI. „Im Vergleich zu Systemen, die starr verankerte Rotationsturbinen erfordern, wird Manta eine sichere, umweltfreundliche und gemeinschaftsfreundliche Stromerzeugung ermöglichen.“
SRI hat mit der University of California in Berkeley zusammengearbeitet, um das Gerät zu optimieren. Mit dem TEAMER-Award können sie sich mit den Einzelheiten der Bewegungen des Drachens im Wasser befassen.
„In dieser Arbeit werden wir neue Modelle entwickeln, um das Verhalten von Drachen auf ihrem Weg durch die Wassersäule zu verstehen, einschließlich des Durchdringens der Oberfläche“, erklärt SRI. „Diese Modelle werden wichtig sein, um Steuerungssysteme und Designfunktionen zu entwickeln, die zur Aufrechterhaltung von Stabilität und Leistung beitragen.“
Einen weiteren ungewöhnlichen Designansatz zeigt die Firma Carnegie Clean Energy. Seine Wellenenergietechnologie hat seit dem ersten Start im Jahr 2013 eine Reihe von Änderungen erfahren, aber eines ist durchweg einheitlich geblieben: Es ähnelt einer fliegenden Untertasse unter Wasser.
Das TEAMER-Projekt von Carnegie ist darauf ausgelegt Beurteilen Sie das Gerät unter extremen Bedingungenmit dem Ziel, Standards für die Branche zu etablieren. „Ein erfolgreiches Design eines Wellenenergiekonverters (WEC) muss unter Betriebsbedingungen erhebliche Energie erzeugen und unter extremen Bedingungen überleben“, bemerkt TEAMER.
Ein Meeresenergiegerät, das wie ein Tausendfüßler aussieht
In der neuen Finanzierungsrunde tauchte ein weiteres ungewöhnliches Meeresenergiedesign auf: ein Wellenenergiekonverter des Unternehmens Tausendfüßler-Wellenenergie. Wie der Name vermuten lässt, ähnelt das Gerät entfernt einem beweglichen Wesen wie einem Tausendfüßler.
„Das Konzept hinter dem Gerät kann als eine Oberflächenboje beschrieben werden, die mit einem positiv schwimmenden Rückgrat verbunden ist und mit Festmacherleinen am Meeresboden verankert wird“, erklärt TEAMER. „Die Oberflächenboje wird durch ankommende Wellen angeregt, wodurch eine Relativbewegung zwischen der Boje und dem Rückgrat entsteht. Diese Kolbenbewegung treibt ein Nebenabtriebssystem an, das die kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt.“
Centipod wird eine TEAMER-Einrichtung nutzen, um die Funktionsweise des Geräts im Maßstab zu modellieren und zu beurteilen, wie es unter realen Bedingungen funktionieren wird.
Abschließend ist es erwähnenswert, dass die USA ihre Offshore-Windressourcen kaum ausgeschöpft haben, ganz zu schweigen davon, Flotten von Meeresenergiegeräten in Küstengewässer zu starten. Dennoch ist die Hoffnung ewig. Trotz einiger Rückschläge im letzten Jahr kommt die Offshore-Windindustrie in den USA endlich wieder in Schwung. Wenn dies der Fall ist, suchen Sie nach Projekten, die New-Wave-Geräte in Offshore-Windparks einbinden, um einen Doppelsieg bei erneuerbaren Energien zu erzielen.
Folgen Sie mir @tinamcasey auf Bluesky, Threads, Post und LinkedIn.
Bild: Neues Meeresenergiegerät wandelt die Bewegung von Wellen in um Sauberer Strom (Mit freundlicher Genehmigung von Centipod Energy).
Haben Sie einen Tipp für CleanTechnica? Möchten Sie Werbung machen? Möchten Sie einen Gast für unseren CleanTech Talk-Podcast vorschlagen? Kontaktieren Sie uns hier.
Unser neuestes EVObsession-Video
https://www.youtube.com/watch?v=videoseries
Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall eingeführt, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwer zu entscheiden, was wir dahinter platzieren sollten. Theoretisch bleiben Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter einer Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute!! Deshalb haben wir uns bei CleanTechnica entschieden, Paywalls komplett abzuschaffen. Aber…
Danke schön!
CleanTechnica verwendet Affiliate-Links. Sehen Sie sich hier unsere Richtlinien an.