中国の研究者らは、船舶が海中を移動する際の船舶の浮き上がり、横揺れ、縦揺れの動きからエネルギーを得るために「うねり振動子」を使用することで、船舶が移動波エネルギー変換器となり、同時に安全性を向上させるモーションダンパーとしても機能する可能性があると述べている。
現在開発中の浮遊波力エネルギー発生装置は無数にありますが、稼働時間のほとんどを波の中で過ごす船舶で使用されるものはそれほど多くありません。そして、船舶のエネルギー貯蔵は、脱炭素化プロセスにおいて克服するのが最も困難な障害の 1 つになりつつあります。船よりも発電に適した場所はあるでしょうか?
上海船舶輸送科学研究所の研究者らは、船体によって海水から隔離されながら貨物スペースを保護するために、貨物船の甲板の下に設置されるツインボディポイントアブソーバーシステムを提案した。
この装置は、上下がボートにしっかりと固定されたフレームと、レール上に設置された上下動可能な振動子本体、振動子を吊り下げるためのバネ、振動子の床と底面に接続された油圧シリンダーで構成されています。
オシレーターがボートおよび固定フレームに対して上下にスライドすると、油圧シリンダーが油圧パワーテイクオフを通してオイルを送り出し、エネルギーを生成します。一方、振動子の中には水が入っていますが、水を加減して重さを変える仕組みになっています。これは、オシレーターの重量を軽減できるため、船体構造へのストレスを軽減できる極端な気象時に特に便利です。
研究者らによると、この設計により、振動子は「船が上下運動、横揺れ、または縦揺れするときに、スライドロッドに沿って移動」できるようになり、3つの異なる運動軸からエネルギーを生成できるようになったが、以前の設計では1つまたは2つの運動軸からしかエネルギーを生成できなかったという。
研究チームはシミュレーションテスト用のシステムモデルを構築し、さまざまな速度や波の角度などの下でのシステムの性能を判定する一連のテストを実施した。研究結果によると、波が90度で回転し、船の舷側に直接衝撃を与える波の海でエネルギー捕捉効率が最も高くなることがわかった。この場合、システムは「一定の波周期内で軸対称点吸収体の理論的最大吸収電力の 90.71% に達することができる」。
研究チームはRechargeNewsに対し、次回はウェーブボックステスト用のシステムのプロトタイプを計画しており、同じシステムは他の海洋構造物にも「簡単に拡張可能」であると語った。
研究で調査されていない問題の 1 つは、システムが一度に平均してどのくらいの電力を供給できるかということでした。これは、スペースの考慮事項とともに、このようなシステムが広く採用されるかどうかの鍵となります。
この研究はジャーナル「Renewable Energy」に公表されました。