Ідея перетворення енергії океанських хвиль на електричну видається привабливою. Першу серйозну спробу в цій царині було зроблено ще в 1974 році, коли Стівен Солтер з Единбурзького університету запропонував концепцію «качок» — поплавків завбільшки з будинок, закріплених на морському дні, які перетворювали б коливальний рух хвиль на обертальний і так приводили в дію генератори. Ця спроба й чимало наступних виявилися невдалими. Але сама ідея отримання енергії від хвиль нікуди не зникла. І останні експерименти (за розробками дослідників сієтльської компанії Oscilla Power) спрямовані на те, щоб конкретно виявити причину фіаско попередніх зусиль. Вона, за словами директора компанії Рауля Шендьюра, полягає в тому, що за основу брали технології, які працюють на суходолі: їх намагалися пристосувати до моря. Як наслідок — техніка виявлялася надто складною і делікатною, щоб витримувати океанські хвилі, й не захищеною від корозії. Шендьюр вважає, що тепер краще починати з нуля.
Замість генераторів із багатьма динамічними деталями Oscilla розробляє такі, що взагалі майже не рухаються. Вони працюють за принципом маловивченого явища під назвою «магнітострикція» — властивості феромагнітних матеріалів (як-от
заліза, котре може сильно намагнічуватися) дещо змінювати форму під дією магнітного поля. Як і багато інших, цей фізичний процес може бути реверсивним. Тобто якщо матеріал стискати або розтягувати, то відповідно змінюватимуться його магнітні властивості. А якщо робити це поруч із постійними магнітами та дротовою обмоткою, як у звичайних генераторах, вироблятиметься електрика.
Читайте також: Напіврозпад
В основі розробки Oscilla — пластина зі сплаву заліза й алюмінію, які є надзвичайно феромагнітними. Такі пластини достатньо стискати лише на одну десятитисячну, щоб досягти бажаного ефекту. Тобто в такому генераторі фактично немає рухомих внутрішніх деталей, які ламалися б. Але, щоб стиснути тверду металеву пластину, потрібна величезна сила. На щастя, океанські хвилі достатньо потужні, щоб її генерувати. Розробка від Oscilla спроектована так, щоб робити це за допомогою осциляції.
Осциляторні генератори складаються з двох великих об’єктів, з’єднаних кабелями (див. «Енергетичні пластинки»). До одного кінця кабелів прикріплений поплавок, який перебуває на поверхні води і в якому міститься генерувальний пристрій із феросплавних пластин, магнітів та обмотки, а також набір гідравлічних циліндрів, здатних стискати пластини, наскільки потрібно. На другому закріплена «підвісна плита», яку тримають на місці інерція і вода. Коли поплавок підіймається та опускається разом із хвилями на поверхні, а підвісна плита залишається більш-менш на одному місці, натяг кабелів то послаблюється, то посилюється. Його зміни приводять у дію гідравлічні циліндри. Усю систему на місці тримає другий набір кабелів, якими вона пришвартована до морського дна.
Читайте також: ГЗКОР: фантом комбіната
Повномасштабний агрегат, який Oscilla сподівається побудувати до 2018 року, — це буде наповнений піною сталевий поплавок діаметром 27 м, заввишки 6 м і вагою 1 тис. т. Його прикріплять до тороїдальної бетонної підвісної плити на глибині 70 м під водою. У ньому міститимуться 12 магнітострикційних генераторів. За словами Шендьюра, один такий поплавок, розміщений за кілька кілометрів від берега, повинен виробляти в середньому 600 кВт електроенергії — приблизно стільки само, як наземний вітровий генератор. Шендьюр визнає, що виготовлення і встановлення генераторів Oscilla буде недешевим. Але простота конструкції повинна забезпечити десятки років безперервної роботи, а технічне обслуговування зводитиметься лишень до очищення її від молюсків. За підрахунками фахівця, вартість виробництва електроенергії на таких генераторах дорівнюватиме приблизно 10 центам за 1 кВт•год. Для порівняння: на морських комплексах вітрогенераторів виробництво кіловат-години коштує 16 центів, а на наземних — 6. Іще дешевша під’єднана до електричних мереж теплова електростанція, що працює на викопному паливі — до 5. Але 10 центів — це пристойний початок для такого новаторського способу виробництва електроструму.
© 2011 The Economist Newspaper Limited. All rights reserved
Переклад з оригіналу здійснено «Українським тижнем», оригінал статті опубліковано на www.economist.com