TURBINA DI MAREA PER ILLUMINARE IL TAMIGI

Una piccola parte del Tamigi deve essere illuminata utilizzando l'energia generata dal flusso del fiume stesso, poiché la Kingston University testa i prototipi di un nuovo progetto di turbina idroelettrica.

La turbina siederà su un pontone e fornirà un laboratorio galleggiante di prova e misurazione. Su questo ci sarà una serie di sensori e monitor, incluso un TorqSense, il sensore di coppia wireless di Sensor Technology Ltd.

"Dire che questo è un ambiente difficile per le apparecchiature di laboratorio è un po' strano

eufemismo", afferma Rod Bromfield, docente senior, della facoltà di ingegneria della Kingston University. "Possiamo utilizzare solo kit robusti con un comprovato pedigree industriale".

La turbina in prova è stata sviluppata da Hales Marine Energy vicino a Eastbourne, sulla costa meridionale inglese, e dovrebbe essere dispiegabile nelle maree e nei fiumi. L'applicazione di progettazione di questa turbina è di sedersi su un serbatoio sommergibile che si siederà sul fondo del mare e può essere galleggiato in superficie quando necessario. Significativamente, il design è scalabile quasi all'infinito: l'unità in prova ha un diametro di 1m e produce circa 1kW; Le turbine da 5 m adatte per l'installazione costiera genererebbero circa 20 kW; unità più piccole sarebbero l'ideale per l'uso del fiume. Con l'accesso al sito di prova tramite una piccola barca, Rod sapeva che il suo regime di prova doveva essere semplice e completo.

"La misura critica è la coppia, poiché indica la potenza che possiamo ricavare dal sistema. Dovevamo essere certi di ottenere misurazioni continue per un periodo di tempo prolungato, perché dobbiamo mappare la produzione di energia rispetto al flusso effettivo del fiume. Inoltre affinché questa tecnologia abbia successo nel mercato emergente dell'energia verde, deve essere in grado di produrre energia continua e prevedibile".

Uno dei problemi ingegneristici che Rod ha dovuto affrontare è stata la rotazione relativamente lenta della turbina, in questo test al di sotto dei 50 giri / min. Questo ha contribuito a definire la scelta del TorqSense, ma è anche una caratteristica fondamentale della turbina Hales: la bassa velocità significa meno stress sulle parti in movimento e quindi meno manutenzione. Inoltre, riduce al minimo il disturbo dell'habitat, in modo che l'impatto ecologico sia basso.

"Quando ho contattato Sensor Technology ero molto preoccupato per il montaggio verticale e le prestazioni in ambienti difficili", ricorda Rod. "Fortunatamente ci sono stati TorqSenses installati verticalmente, tra cui diverse turbine eoliche ad asse verticale, dove devono resistere a tempeste, uragani e pioggia battente".

Turbina

Il design della turbina Hales è rassicurantemente semplice, e quindi è in grado di sopravvivere all'installazione subacquea con lunghi intervalli di manutenzione. È stato sviluppato da Paul Hales, un ingegnere progettista che ha trascorso una carriera legata al mare. "Si basa sulla tradizionale ruota idraulica, ma è montata su un asse verticale, su un lato", spiega.

"Utilizzando l'ingegneria e i materiali moderni è possibile prendere questa efficace prima turbina e ruotando l'albero di uscita in verticale per immergere l'intera turbina nel flusso di marea. Per superare l'elevata resistenza sulle pale delle ruote che da un lato stanno cercando di contro il flusso dell'acqua, sono sagomati e incernierati per presentare una resistenza minima L'ampia superficie della lama sul lato trasmissione produce quantità molto elevate di coppia (forza di rotazione) a basse velocità, nell'intervallo di 10 -20 giri/min.

Insieme ai moderni generatori a magneti permanenti che possono iniziare a produrre rotazioni di elettricità a partire da 2 giri al minuto, la mia turbina può offrire la possibilità di generare maree in tutto il mondo".

Paul continua: "L'acqua è quasi 800 volte più densa dell'aria, quindi trasporta molta più energia, rendendo le turbine idrauliche un'alternativa molto interessante all'energia eolica. In particolare i sistemi dei fondali marini non sono un ostacolo alla navigazione, né hanno alcun impatto visivo e problemi ecologici sono minimi per i sistemi a bassa velocità."

Paul dice che poteva immaginare una serie di sue turbine su ogni promontorio lungo il Canale della Manica ea intervalli lungo il Tamigi.

"Naturalmente, questo è solo l'inizio. La semplicità del design, la sua robustezza e bassa manutenzione, la relativa facilità di installazione si sommano a renderlo adatto all'impiego in aree remote e meno sviluppate. La sua bassa impronta ecologica si rivolge a molti dei problemi sollevati dagli ambientalisti La sua produzione di energia continua e assolutamente prevedibile supera l'intermittenza associata all'energia eolica, delle onde e solare.

"Quando, durante il periodo di prova, le persone stanno sul ponte di Richmond e guardano una modesta serie di luci che oscillano su una boa, potrebbero non saperlo, ma vedranno il futuro!"