Ocean Harvesting testuje získávání obnovitelné energie z vln

I když podíl výroby energie z obnovitelných zdrojů neustále roste, vzhledem k ambiciózním cílům snižování emisí oxidu uhličitého musí svět vyvíjet nové, udržitelné zdroje energie.

Firma Ocean Harvesting vyvinula řešení, které získává elektrickou energii z pohybu mořských vln. Základní součástí systému je konvertor InfinityWEC (Wave Energy Converter), který využívá bóje připoutané k mořskému dnu. Vzdouvání oceánu způsobuje, že se bóje zvedají a klesají. Tento pohyb zachycuje hydraulický systém pružin s konstantní silou (hydraulický válec spojený s velkým objemem plynu) a dva kuličkové šrouby NSK určené pro velká zatížení. Matice kuličkových šroubů se připojují přímo k pístní tyči válce a převádějí lineární pohyb nahoru a dolů na rotační pohyb (vřetena kuličkového šroubu), jež je připojeno ke generátoru, který vyrábí elektrickou energii.

Konvertor WEC od společnosti Ocean Harvesting vyrábí elektrickou energii udržitelným způsobem a bez emisí oxidu uhličitého z energie mořských vln 

 

Než mohl být tento elegantní a udržitelný koncept výroby elektřiny uveden do praxe, muselo být vyřešeno mnoho konstrukčních detailů. Například je nezbytné zaručit optimální vyrovnání pohybu bóje pro každou jednotlivou mořskou vlnu, protože to je životně důležité pro efektivní výrobu elektřiny. Je také nutné zaručit zpětný pohyb matice kuličkového šroubu směrem dolů. To je úkol hydraulického válce. Válec akumuluje část energie vytvořené vztlakovou silou a uvolňuje ji při pohybu kuličkového šroubu dolů.

Výběr pohonu pro tyto funkce také vyžadoval velkou péči – zejména proto, že pohon neustále pracuje v nepříznivých okolních podmínkách (musí být utěsněný pro práci pod vodou) a s omezenou možností provádění údržby.

Mikael Sidenmark, generální ředitel společnosti Ocean Harvesting Technologies AB, vysvětluje: „Vyhodnotili jsme, že kuličkové šrouby jsou ve srovnání s lanovým převodem s navijákem nebo ozubeným hřebenem a pastorkem nejlepší volbou pro zajištění velké síly, dlouhého zdvihu, vysoké účinnosti a velkého výkonu generátoru.“

 Dva kuličkové šrouby NSK a hydraulický válec s pružinovým akumulátorem s konstantní silou převádějí pohyb bóje nahoru a dolů na rotační pohyb, který pohání generátor 

 

Inženýři společnosti Harvesting Technologies se rozhodli pro NSK kvůli velmi dlouhé životnosti kuličkových šroubů pro vysoké zatížení z řady HTF NSK. Mikael Sidenmark říká: „Očekává se, že kuličkové šrouby v této úloze za 20 let provozu vykonají 100 milionů cyklů zatížení – a to je pro ně velmi náročné.“ Dalším důvodem pro spolupráci s NSK, říká Sidenmark, je vysoká úroveň dostupné podpory.

Vývoj kuličkových šroubů řady HTF pro velká zatížení byl původně zaměřen na použití u velkých strojů, jako jsou lisy a další tvářecí stroje, a také vstřikovací lisy s elektrickým pohonem místo hydraulického. Kuličkové šrouby řady HTF jsou díky své schopnosti odolat velmi vysokému zatížení a zároveň dosahovat výjimečné životnosti vhodné i pro další úlohy, jako jsou tlumicí prvky v systémech, které pomáhají chránit výškové budovy před zemětřesením.

Firma Ocean Harvesting v současné době testuje prototyp zařízení „InfinityWEC" v měřítku 1:10. Budou-li výsledky uspokojivé, proběhne testování prototypu v měřítku 1:3. V roce 2024 by měla vzniknout první elektrárna využívající energii vln ve skutečné velikosti, jejímž úkolem bude prokázat životaschopnost konceptu. Mezitím se bude firma NSK věnovat vývojovým pracím, konstruování a návrhu technologie výroby kuličkových šroubů HTF pro velká zatížení ve velikosti požadované společností Ocean Harvesting.

Odolné kuličkové šrouby řady HTF, původně vyvinuté pro obráběcí stroje, také pomáhají poskytovat ochranu proti zemětřesení v budovách a mostech