"Энергетический буй" сможет генерировать до 500 Вт электроэнергии

Ученые из научно-исследовательского института Monterey Bay Aquarium (MBARI) под руководством Энди Гамильтона при финансовой поддержке Управления перспективных оборонных исследовательских проектов (DAPRA) разработали «энергетический буй», который будет поставлять электроэнергию для океанографических исследований и инструментариев в Монтерей-Бей. Это устройство использует энергию волн и призвано заменить существующую электростанцию и обеспечить полную автономность исследований от центрального энергоснабжения.

Разработка «энергетического буя» велась исследователями в течение 9 месяцев. В результате тестирования нескольких различных конструкций они построили относительно легкий плавающий буй размером 2,5 метра в поперечнике, к которому снизу прикреплена огромная и тяжелая металлическая пластина 3 метра в ширину и 5,5 метров в длину, уходящая под воду на глубину 30 метров.

Принцип действия этого устройства основывается на том, что волновые движения наибольшей амплитуды происходят на поверхности воды. Буй движется вверх-вниз вместе с волнами, тогда как металлическая пластина на глубине остается практически неподвижной. Между буем и пластиной размещен гидравлический цилиндр с поршнем, который, приводимый в движение буем, проталкивает гидравлическую жидкость через гидравлический двигатель, который в свою очередь приводит в действие электрический генератор.

Во время работы ученые столкнулись с несколькими проблемами. Первая из них состояла в эффективном преобразовании вертикального движения волн во вращательное движение для приведения в действие генератора. Для решения этой проблемы ученые разработали собственную гидравлическую систему, которая, по их словам, имеет КПД 95%.

Следующая проблема заключалась в разработке механизма, который возвращал бы поршень в исходное положение после прохождения волны. Для этого ученые поместили на один конец поршня камеру с установленной в ней пневматической пружиной и заполненной азотом. При движении поршня азот сжимается и разжимается, возвращая его в исходное положение.

«Энергетический буй» был развернут в конце 2011 года в Монтеррей-Бей. В настоящее время он может генерировать около 400 Ватт электроэнергии, но цель ученых – выработка не менее 500 Ватт электричества и расширение функциональности устройства, в частности, создание подводной зарядной станции для подводных роботов.