Chinese onderzoekers zeggen dat schepen bewegende golfenergieomzetters kunnen worden, door gebruik te maken van 'golfoscillatoren' om energie te oogsten uit de deinende, rollende en stampende beweging van schepen terwijl ze door de zee varen, terwijl ze ook als bewegingsdempers kunnen fungeren om de veiligheid te verbeteren.
Er zijn momenteel talloze drijvende golfenergiegeneratoren in ontwikkeling, maar er worden er niet veel gebruikt op schepen, die het grootste deel van hun werktijd in golven doorbrengen. En energieopslag op schepen wordt een van de moeilijkste obstakels om te overwinnen in het koolstofarme proces. Waar kun je beter elektriciteit opwekken dan op schepen?
Onderzoekers van het Shanghai Institute of Ship Transport Science hebben een puntabsorbersysteem met twee delen voorgesteld dat onder het dek van het vrachtschip zou worden geïnstalleerd om de laadruimte te beschermen en tegelijkertijd door de romp van zeewater te worden geïsoleerd.
Het apparaat bestaat uit een frame waarvan de boven- en onderkant stevig aan de boot zijn bevestigd, met een oscillatorlichaam op de rails dat op en neer kan bewegen, een veer voor het ophangen van de oscillator en een hydraulische cilinder die is verbonden met de vloer en de onderkant van de oscillator.
Terwijl de oscillator op en neer schuift ten opzichte van de boot en het vaste frame, pompt de hydraulische cilinder olie door de hydraulische PTO om energie te creëren. Ondertussen is de oscillator gevuld met water, maar heeft een systeem dat water toevoegt en aftrekt om het gewicht te veranderen. Dit is vooral handig bij extreem weer, wanneer het gewicht van de oscillator kan worden verminderd, waardoor de spanning op de rompconstructie wordt verminderd.
Het ontwerp maakt het mogelijk dat de oscillator "langs een glijdende staaf beweegt terwijl het schip een deinende, slingerende of stampende beweging ondergaat" - waardoor energie wordt gegenereerd uit drie verschillende bewegingsassen, terwijl eerdere ontwerpen alleen energie konden genereren uit één of twee bewegingsassen, aldus de onderzoekers.
Het onderzoeksteam bouwde een systeemmodel voor simulatietests en voerde een reeks tests uit om de prestaties van het systeem te bepalen onder verschillende snelheden, golfhoeken, enz. Onderzoeksresultaten tonen aan dat de efficiëntie van het opvangen van energie het hoogst is in de golfzee, waar de golven onder een hoek van 90 graden rollen en een directe impact hebben op de zijkant van het schip. In dit geval kan het systeem "binnen een bepaalde golfperiode 90,71% van het theoretisch maximale geabsorbeerde vermogen van de assymmetrische puntabsorber bereiken."
Het onderzoeksteam vertelde RechargeNews dat ze van plan zijn om een volgende prototype van het systeem te maken voor het testen van golfboxen en dat hetzelfde systeem "gemakkelijk schaalbaar" is naar andere offshore-constructies.
Eén vraag die het onderzoek niet onderzocht, was hoeveel stroom het systeem gemiddeld per keer zou kunnen leveren. Dit zal, samen met ruimteoverwegingen, van cruciaal belang zijn voor de vraag of dergelijke systemen op grote schaal kunnen worden toegepast.
Het onderzoek is publiekelijk gepubliceerd in het tijdschrift Renewable Energy.