Эффективный способ концентрации энергии океанских волн придуман китайскими учёными - «Новости Электроники»

Ученые продемонстрировали устройство нового типа, которая эффективно концентрирует экологически чистую энергию движущихся океанских волн. Усовершенствованная технология найдет практическое применение в рамках проектов, посвященных использованию волновой энергии в прибрежных зонах.

Инженеры знают несколько способов концентрации энергии волн. Их, например, фокусируют подводные цилиндры, подобно тому, как линза делает это со светом, или направляют вниз, по постепенно сужающемуся каналу. Однако проблема в том, что при использовании этих методов появляется слишком много отраженных колебаний. Китайские ученые во главе с Хуэнайангом Чэнем из Чжэцзянского университета разработали структуру, почти лишенную такого недостатка.

Читайте также: Волновой генератор AquaHarmonics производит в 4 раза больше энергии, чем аналоги

Два года назад Чэнь и его коллеги показали, как концентрировать микроволны, используя устройство с рядом тонких металлических листов, расположенных радиальными лучами вокруг цилиндрической оси. В случае с микроволнами промежутки между листами функционировали как волноводы, направляя волны в центр и повышая их амплитуду. Теперь ученые создали устройство похожей конструкции для усиления водных колебаний.

Сначала физики построили на 3D-принтере и протестировали структуру с центральной частью радиусом 35 мм и листами высотой 70 мм. Глубина воды за ее пределами составляла 8 мм и уменьшалась до 6 мм, когда она попадала внутрь. Как и ожидалось амплитуда волн удваивалась, как только они достигали центра. Отраженные волны отсутствовали.

Позже команда протестировала структуру с внешним радиусом 43 мм, и оно работало еще эффективнее. Теперь, по словам Чэна, ученые планируют построить крупное устройство, которое подойдет для получения энергии в промышленных масштабах. «Эта работа — большой шаг к реальному использованию в прибрежной зоне, и мы надеемся, что в ближайшем будущем сможем достигнуть намного большего в Сямыне», — сообщил он.

Читайте также: Энергия взаимодействия пресных и соленых вод рек и океанов покроет 40% потребностей человечества

Океанские волны, образующиеся под действием ветра, содержат большое количество энергии, которую можно было бы собрать и использовать. Средняя мощность океанских волн достигает 15 киловатт на метр, что превышает удельную мощность приливов, ветра и солнечного излучения. К сожалению, в настоящее время ученые не умеют эффективно собирать энергию океанских волн — например, волновая электростанция Pelamis Wave Energy Converter, установленная вблизи берегов Португалии в 2008 году, имеет мощность около 750 киловатт и преобразует в электроэнергию около одного процента от энергии волнения.

Читайте также: Подводная волновая электростанция обеспечит энергией 6 тыс домов в Британии

Источник: physics.aps.org