Conversor de energia de onda Oyster - Oyster wave energy converter

O Oyster é um dispositivo hidroelétrico de energia das ondas que usa o movimento das ondas do mar para gerar eletricidade . É composto por uma Estrutura do Conector de Energia (PCF), que é aparafusada ao fundo do mar, e uma Unidade de Captura de Energia (PCU). A PCU é uma aba flutuante articulada que se move para frente e para trás com o movimento das ondas. O movimento da aba aciona dois pistões hidráulicos que alimentam água sob alta pressão para uma turbina hidroelétrica em terra, que aciona um gerador para produzir eletricidade. Oyster está estacionado no Centro Europeu de Energia Marinha (EMEC) em sua unidade de Billia Croo em Orkney , Escócia.

A Aquamarine Power instalou o Oyster no EMEC em agosto de 2009. Em 20 de novembro de 2009, o Oyster foi oficialmente lançado e conectado à Rede Nacional (Reino Unido) pelo Primeiro Ministro da Escócia , Alex Salmond .

Desenvolvimentos atuais estão em andamento para construir um dispositivo de segunda geração mais eficiente e poderoso, o Oyster 2.

História

Oyster foi desenvolvido pela Aquamarine Power , com sede em Edimburgo , uma empresa que se concentra na energia das ondas. O conceito originou-se de uma pesquisa na Queen's University, em Belfast , liderada pelo professor Trevor Whittaker, chefe do Wave Power Research Center do Queen's. A Aquamarine Power também se associou à Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), uma subsidiária da Scottish and Southern Energy (SEE), para financiar o projeto Oyster. A Aquamarine Power conseguiu garantir um investimento de £ 6,3 milhões da Scottish Enterprise. Além disso, a Scottish Enterprises concedeu à Aquamarine Power uma doação de £ 3,15 milhões do Fundo de Energia das Ondas e das Marés: Pesquisa, Desenvolvimento e Demonstração (WATERS). A Aquamarine Power também recebeu £ 1,5 milhões da Sigma Capital Group plc. Ao todo, a Aquamarine Power conseguiu arrecadar £ 11 milhões para encenar este projeto.

Em junho de 2009, a Aquamarine Power assinou um contrato de £ 2,5 milhões com a Fugro Seacore para instalar o dispositivo Oyster no local de teste do European Marine Energy Center em Billia Croo. O Oyster foi instalado a 400 metros da costa, a oeste do continente Orkney, em águas de 12 metros de profundidade. Oyster foi instalado em agosto de 2009; no entanto, foi oficialmente lançado em 20 de novembro de 2009 pelo Primeiro Ministro da Escócia , Alex Salmond . Nesse mesmo dia, o Oyster foi conectado ao National Grid (UK) e começou a gerar eletricidade.

A Aquamarine Power esperava comercializar o Oyster e já assinou um acordo com a Scottish and Southern Energy para desenvolver até 1000 MW de parques de ondas até 2020. No entanto, o programa de testes terminou em 2015, quando a empresa não conseguiu encontrar investidores e encerrou as negociações.

Operação

O Oyster aproveita a energia das ondas do oceano próximo à costa; foi projetado para operar em águas de 10 a 12 metros de profundidade. O Oyster é composto por uma estrutura de conector de energia (PCF) e uma unidade de captura de energia (PCU). O PCF de 36 toneladas é aparafusado ao fundo do mar por estacas de concreto de 1 por 4 metros que são perfuradas a 14 metros de profundidade no fundo do mar. O PCF requer posicionamento e nivelamento cuidadosos e precisos para compensar o fundo do mar irregular e rochoso. A PCU é uma aba flutuante de 200 toneladas, 18 por 12 por 4 metros, que é articulada à PCF. A fim de baixar a PCU na água para articulá-la com a PCF, 120 toneladas de água do mar devem ser bombeadas para tanques de lastro dentro da PCU para fornecer flutuabilidade negativa suficiente para auxiliar sua descida na água. A PCU está quase totalmente submersa; apenas 2 metros do dispositivo ficam acima da água. A PCU oscila para frente e para trás com o movimento das ondas, e esse movimento da aba aciona dois pistões hidráulicos que bombeiam água de alta pressão através de três dutos submarinos para uma turbina hidrelétrica terrestre . A turbina então aciona um gerador elétrico de 315 kW , que converte a energia das ondas em eletricidade.

O Centro Europeu de Energia Marinha classifica o Oyster como um conversor de surto de onda oscilante:

Este dispositivo extrai a energia causada pelas ondas e pelo movimento das partículas de água dentro delas. O braço oscila como um pêndulo montado em uma junta articulada em resposta ao movimento da água nas ondas.

Potencial

Existem várias vantagens em usar um dispositivo como o Oyster:

  • O próprio Oyster tem poucas partes móveis embaixo d'água. Sua simplicidade permite a sobrevivência: em condições climáticas extremas, a aba articulada do Oyster pode simplesmente se mover e se abaixar sob ondas grandes.
  • Como todos os componentes elétricos da Oyster estão localizados em terra, o gerador hidroelétrico está acessível para manutenção 24 horas por dia, 7 dias por semana. O dispositivo Oyster real está perto da costa, tornando-o facilmente acessível também.
  • Oyster usa energia renovável das ondas do mar para gerar eletricidade limpa e com emissão zero. Isso minimiza os riscos ambientais envolvidos em comparação com a eletricidade produzida a partir de combustíveis fósseis. O Carbon Trust estima que cada dispositivo Oyster pode evitar que mais de 500 toneladas de dióxido de carbono sejam liberadas na atmosfera anualmente.
  • A Aquamarine Power estima que uma fazenda com 20 unidades Oyster poderia produzir energia suficiente para abastecer 9.000 residências.
  • De acordo com o CEO da Aquamarine Power, Martin McAdam:
"Um projeto Oyster bem-sucedido desbloquearia £ 3-4 milhões de despesas de capital por MW instalado, dos quais uma proporção significativa seria investida na economia de Orkney. Uma fazenda comercial de ondas poderia, portanto, representar um impulso significativo para a economia local e forneceria longo tempo - empregos qualificados de longo prazo para os residentes locais. As operações e manutenção contínuas gerariam mais £ 150.000 por ano para a economia local. "
Estima-se que os avanços na indústria de energia marítima podem gerar até 12.500 empregos, contribuindo com £ 2,5 bilhões para a economia do Reino Unido até 2020.
  • Aquamarine Power espera comercializar e expandir a tecnologia Oyster. Ronan Doherty, Diretor Técnico da Aquamarine Power, descobriu que os litorais da Espanha, Portugal, Irlanda, Grã-Bretanha, Estados Unidos, África do Sul, Austrália e Chile têm grande potencial de energia das ondas e seriam lugares ideais para instalar o Oyster. Doherty prevê que o mercado de Oyster tem um potencial de £ 50 bilhões.

Desafios

Existem também muitas desvantagens em usar um dispositivo como o Oyster:

  • A instalação e produção do Oyster é difícil e cara.
    • Oyster pesa mais de 200 toneladas; deve ser transportado para o mar em uma grande barcaça de topo plano e instalado em várias etapas. Primeiro, o PCF é baixado e aparafusado no fundo do mar e deve ser posicionado e nivelado com precisão para compensar o fundo do mar irregular. Em seguida, 120 toneladas de água do mar devem ser bombeadas para tanques de lastro dentro da PCU para fornecer flutuabilidade negativa suficiente para auxiliar sua descida na água para ser articulada ao PCF. Este processo complexo envolve o emprego de muitos trabalhadores e o uso de equipamentos caros.
    • Para implantar mais unidades Oyster, novos cabos serão necessários para instalar os dispositivos na Rede Nacional.
  • A turbina e o gerador offshore da Oyster podem produzir poluição sonora , perturbando a vida selvagem em terra. No entanto, espera-se que a maior parte desse ruído seja mascarado pelo ruído ambiente gerado pelo vento e pelas ondas.
  • A instalação e operação do Oyster pode interferir na vida dos mamíferos marinhos e peixes. O movimento do dispositivo Oyster produz ruído e vibrações subaquáticas. O ruído pode mascarar sons naturais (perturbando assim a comunicação entre a vida selvagem marinha), produzir estresse e causar perda de audição em espécies marinhas.
  • A implantação de várias unidades Oyster pode resultar na perda de habitat para espécies marinhas.

Oyster Versão 2

Desenvolvimentos atuais estão em andamento para construir um dispositivo Oyster aprimorado de segunda geração, o Oyster 2. Em dezembro de 2010, a Aquamarine Power assinou um contrato de £ 4 milhões com o empreiteiro de fabricação líder da Escócia, Burntisland Fabrications Ltd (BiFab). A BiFab começou a fabricar o Oyster 2 em sua fábrica em Methil, Fife , Escócia, e o dispositivo deve estar em pleno funcionamento pelo Summer rine Energy Center]].

Aquamarine Power garantiu financiamento de muitas fontes para o desenvolvimento do Oyster 2:

  • Em fevereiro de 2010, a Aquamarine Power recebeu uma doação de £ 5,1 milhões do Marine Renewables Proving Fund (MRPF), que é financiado pelo Departamento de Energia e Mudanças Climáticas do Reino Unido e administrado pelo Carbon Trust .
  • Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), uma subsidiária da Scottish and Southern Energy (SEE), investiu £ 2,7 milhões adicionais, elevando seu investimento total na Aquamarine Power para £ 19,8 milhões nos últimos três anos.
  • A ABB , a empresa de automação e tecnologia de energia, investiu £ 8 milhões na Aquamarine Power.

O Oyster 2 irá empregar a mesma tecnologia básica do Oyster original; no entanto, terá uma forma diferente que maximizará a quantidade de energia que o dispositivo é capaz de capturar das ondas. Oyster 2 consistirá em três flaps de 800 kW que estarão todos ligados a um gasoduto levando a um gerador hidrelétrico de 2,4 MW em terra. Cada flap medirá 26 metros, o que o torna 50% maior do que o Oyster original. O Oyster 2 também terá uma potência 250% maior. A Aquamarine Power estima que uma pequena fazenda de 20 dispositivos Oyster 2 será capaz de fornecer eletricidade suficiente para mais de 12.000 casas, em comparação com as 9.000 casas que o Oyster original é capaz de alimentar.

No site de Billia Croo do European Marine Energy Centre, um único Oyster 800 classificado para 800 kW foi conectado à rede em junho de 2012 e passará por testes até 2015. Em meados de 2014, o Oyster 800 completou 20.000 horas de operação.

Veja também

Referências

links externos

Coordenadas : 58,972 ° N 3,350 ° W 58 ° 58′19 ″ N 3 ° 21′00 ″ W /  / 58.972; -3,350