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波の動力を利用してデザインされた5つの革新的なシステム

世界中でエネルギーの必要性が増しており、これまでにないより良いエネルギー供給源を模索しなければなりません。これまで未開拓だった大きな資源に海や海上の波からのエネルギーがあります。この資源の最大の特徴は、完全に自然であり地球に優しく害がないことです。波エネルギーは、エネルギー製造アイデアの次の‘波’になるでしょう。こちらにご紹介するのは波の動力を利用した5つの革新的なシステムです。

Aquamarine Power

革新

1. Fraunhoferシステム

Ship-based system

提案者: Andre Sharon from the Boston University

システム

従来の波を獲得するシステムは、海上の恒久的な構造物です。このように、大きな抵抗に耐えられるように建てる必要があります。海を航行する捕まえて戻す釣り船のアイデアを採用しており、Fraunhoferシステムは波から電力を得た後にポートに戻ります。全長50メートルの船からアームで取り付けられている浮かぶブイは、海の動きで浮いたり沈んだりします。この動きが電気エネルギーに変換されて蓄電システムに貯められます。嵐の際には付属物は簡単に切り離されて安全に格納されます。

可能性

このシステムは、キロワット時あたり15セントのコストでおよそ20メガワット時の動力を供給できる見込みであるといい、現行のコストを20%削減します。

2. 水中凧のタービン

Underwater Kite Turbines

提案者: Designed by Sweスイスの再生可能エネルギーの会社のMinestoとAnder Janssonのデザイン

システム

こちらも再び過激な案です。水面でエネルギーを得るかわりに、8~14メートルの水深の凧が風や波の組み合わせを利用する予定です。これらの凧は、潮流で回転するタービン翼を有しています。ヨットは横切る風でスピードと勢いを増し、凧の動きは水の流速の最大10倍にまで増幅します。この凧は浮力を保つために自然に浮くように作られており、魚からタービンを守るためのカバーを有しています。

The potential

When deployed in waters of 50-300 meters depth, these kites promise between 150 and 800 kW of electricity, depending on location and size.

3. 海に浮かぶ太陽光セル

Floating Marine Solar Cells

提案者: Phil Pauley

システム

これらのハイブリッド発電機は太陽エネルギーと波からのエネルギーを活用しています。このブイは、光起電面で敷き詰められており、太陽光エネルギーや波のエネルギーを得るのに役立つ自然の浮力変位を捕えています。したがって、単体のエネルギー資源だけを用いるエネルギーファームとは異なるものです。

可能性

自然採光や自然浮力の利用は、同時に展開されたシステムのみで比較しても20%以上増加しています。海に浮かぶブイは追加雇用も生み出すことができます。

4. 牡蠣のような機械

Oyster' Machine

提案者: Aquamarine Powerのチーフ技術者であるRonan Doherty博士

システム

こちらは革新の‘真珠’ともいえる革新の一品です。このOysterは、海底に設置される牡蠣のような形状の巨大な機械です。油圧技術を使って電気に変換して海岸に波の動力を転送します。18メートルの幅広い発信器にはピストンが付属しています。波に促進されて海底のパイプラインを通して水を汲みあげています。

可能性

予備研究によると、10個のOysterは3000世帯のニーズに合わせて供給することができます。この発電する‘グリーン’な自然は、年間500トンもの炭素量の節約を確実にします。水のみを使用しているので、毒や化学物質の関与はありません。

5. ブイであるnPower WEC

Tremont Electric Aims

The proposer: A Cleveland-based company

システム

こちらは、underwater kiteの機構に似ています。水底に固定されており表面に浮かぶブイであること以外は同じです。タービンを通して上下運動が電気を作ります。ブイはいつくかまとめて使用されるものであり、湖に設置されることもあります。

可能性

発電機は商業的に実現可能であると評されています。創設者兼CEOであるAaron LeMieuxによると発電機の集まりは、潜在的に石炭ベースの発電機と競合しています。キロワット時あたりわずか5~7セントの費用しかかからないので、電気は非常に安価になります。

波の動力による欠点

一番の欠点は波の動力は関連コストが高いことでしょう。波から電気を作るのに水中や水面への設置が必要なので製造及び設置するための組立コストは、法外なものになります。装置、発電機や設備はさびや腐食のないようにしなければならないという他の課題もクリアしなければならないでしょう。海水にさらされるのでダメージを受ける可能性は非常に高いです。嵐や厳しい天候に耐えられるようにもつくることが必要です。湖のような淡水に設置する場合には極端な腐食にさらされませんが、設置の前に必須となる許可が必要になります。また一部のシステムは、アメリカ北西沿岸や南アフリカ、チリやオーストラリアの海岸線のような場所で実現可能かもしれません。それ以外の場所ではコストが恩恵を圧倒してしまう可能性があります。

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