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橡胶制波浪能系统,比过去研究更便宜、耐用与简易,预计装置容量为 500KW

2019-02-16 15:28  来源:电能革新  浏览:  
为了提高海洋能源的成本效益比,各国科学家已推出各式新奇的设备,而现在苏格兰与意大利科学家又带来全新的橡胶制波浪能系统,声称设计比过去研究更便宜、耐用与简易,预计装置容量为 500KW。
 
波浪能顾名思义就是善加利用不断起伏的波浪动能,再将之转换能电能,目前已有不少企业正实际测试自家产品。比如荷兰波浪能企业 Wello 打算在印度尼西亚峇里岛打造世界最大规模的波浪能系统;丹麦企业 Wave Piston 波浪能系统则是通过长达185公尺的活动钢板、装有活塞的细长设备,通过波浪的前后动能来发电,并已经在丹麦尼苏姆湾进行测试。
 
而此次苏格兰爱丁堡大学与意大利圣安娜高等研究学院、特伦托大学、波隆那大学则携手合作,研发有别于过去设计的波浪能系统——介电弹性发电机(Dielectric Elastomer Generator,DEG)。
 
其中介电材料是一种可被电极化的绝缘体,团队就是运用橡胶等介电质来制造新设备。该设备构造非常简单,外观像是个垂直在水中的空心圆柱体,柱体上方为橡胶密封处,底部则是海水流进的入口与锚定、电缆装置区域,中间一大段就只是空气。
 
 
当海水流入设备时,会将圆柱体中的空气往上推,让顶部的橡胶膜膨胀,海水流出、水位下降后,橡胶膜就会被往下吸。这跟拔罐差不多,只是一个是用抽气方法,一个是用海水来产生负压。
 
由于该合成橡胶由多层介电材料组成,膨胀或是收缩时就会产生电压,进而变成新型的发电设备。爱丁堡大学工程学院David Ingram教授指出,新设备会在橡胶膜膨胀与收缩时发电,并在静止不动时放电,团队就是运用海浪的波峰与波谷来发电。
 
目前爱丁堡大学团队已在校内海浪测试设备 FloWave 中进行实验,预估全尺寸设备装置容量为500KW,足以为100户家庭供电。
 
研究团队相当看好这项设计,认为新系统可以取代复杂又昂贵的空气涡轮机与活动零件,让波浪能有望在未来几十年内发扬光大。Ingram表示,海洋能作为苏格兰沿岸重要的潜在发电资源,善加利用该绿色能源将对当地居民大有裨益。研究结果已发表在《Proceedings of the Royal Society A.》。
 
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