位于美国科罗拉多州的美国空军学院是美军培养空军人才的摇篮。然而,近日这所学院传出来的科研成就却是关于波浪能的。该院研究人员成功地捕获了模拟海浪中99%的能量,并准备将这项研究成就推向下一个阶段。
这项研究由美国国家科学基金资助,目的是创造世界上第一台自由浮动的全潜水式波浪能转化器,进而用深海波浪能发电。美国空军学院自2008年开 始从事这个项目的研究。航空系的教授们在各种军用飞机研制或者美国航空航天局的项目中积累了丰富的关于流量控制和流体动力学的经验。这些经验是成功研制波 浪能转换器所必须的。 项目主要负责人斯蒂芬·西格尔博士说:“我们最初设定的目标就是要收获99%甚至全部波浪能,现在看到我们实验的人都认同我们达到了这个目标。接下来,我们要建立一个更大的水槽来测试设备的能量收集率,将建的大水槽的模拟程度同开放的海洋更相似。” 美国空军学院的网站上不无骄傲地说,学院有良好的计算机和物理学研究设备,同时具备这样优良的研究环境的机构是很少的。西格尔博士说:“在这样的实验环境中工作令我们受益匪浅。” 当然,西格尔的研究团队并不是最先开始做波浪能研究的。到目前为止,众多波浪能研究者都不得不面对两个障碍:设备的使用寿命和能量转换效率问题。 波浪能利用设备比较容易被海水锈蚀,设备的破坏承受能力、耐久性和使用寿命等问题都影响到波浪能的前景。提高效率和降低成本也是波浪能研究甚至 是波浪能商业化过程中必须要面对的问题。由于存在以上不足,到目前为止,海浪能的竞争力还不及其他形式的可再生能源。“我们要提高能效,因为波浪能的发电 效率最终会关系到消费者每个月交付电费的多少。”西格尔博士说。美国空军学院这项波浪能设备是自由浮动式的,并完全潜在水下。潜水设计就让设备远离了海面 恶劣天气的危害。 这个项目的第一阶段研究所需的28.5万美元资金是由美国能源部提供的。美国能源部还将为后续试验提供资金,来将这套波浪能利用装置推进到下一 个“技术准备水平”。所谓“技术准备水平”是指美国联邦政府和一些行业组织确定的用来衡量发明的成熟程度的体系。从概念到成熟完备的产品共有9个“技术准 备水平”。据悉,美国空军学院的这套波浪能利用装置的技术准备水平处于3级,并将在2011年内提高到4级。有学者称,如果美国空军学院的设备可以大规模 应用,并在开阔海洋中保持高转化率就可以为世界电力需求提供另一个解决方案。 |