موفقیت چشمگیر در زمینه استخراج انرژی از اقیانوسها
عضو هیأتعلمی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران در مطالعهای نوآورانه، موفق به طراحی و شبیهسازی سامانهای جدید برای برداشت انرژی از جریانهای دریایی و اقیانوسی شد. این مطالعه با همکاری دو نفر از استادان دانشگاه جانز هاپکینز و دانشگاه نورث ایسترن آمریکا انجام شده است.
به گزارش روابطعمومی دانشگاه تهران، دکتر علیرضا ریاسی، عضو هیأتعلمی دانشکده مهندسی مکانیک، سامانهای با عنوان «کایت توربینی زیرآبی مهارشده» (TUSK) طراحی کرده که میتواند جایگزین مناسبی برای توربینهای ثابت آبجنبشی، برای استحصال انرژیهای دریایی باشد. این ایده برای اولین بار توسط شرکت Minesto سوئد ارائه شده است.
وی با اشاره به پتانسیل بالای این سامانه گفت: «سامانههای کایتی زیرآبی، پتانسیل بسیار بالایی برای استخراج کارآمد و مقرونبهصرفه انرژی پاک از دریا و اقیانوس دارند و میتوانند نقش مهمی در آینده انرژیهای تجدیدپذیر ایفا کنند. همچنین با توجه به نوار آبی گسترده در شمال و جنوب کشور، کاربرد گستردهای در استخراج انرژیهای دریایی در کشورمان خواهد داشت».
این پژوهشگر در توضیح عملکرد سامانه طراحیشده اظهار داشت: «برخلاف توربینهای آبجنبشی ثابت، این سامانه متشکل از یک کایت است که توربینی در زیر بالهای آن نصب شده است. این کایت به گونهای کنترل میشود که توربین را در مسیری به شکل هشت انگلیسی در آب حرکت میدهد و مساحت بزرگی را با سرعتی نسبی که چندین برابر سریعتر از سرعت واقعی جریان زیر آب است، پوشش میدهد».
عضو هیأتعلمی دانشکدگان فنی درباره جزئیات تحقیق انجامشده توضیح داد: «این پژوهش در دو بخش اصلی انجام شده است؛ بخش اول به دینامیک پرواز و محاسبه زوایای حرکت کایت در طول مسیر پرواز اختصاص دارد و بخش دوم شامل طراحی و تحلیل توربین کانالی (Ducted Turbine) و شبیهسازی عددی حرکت آن در جریان آشفته اقیانوس است.»
به گفته دکتر ریاسی، دقت شبیهسازیهای انجامشده با استفاده از تئوری طراحی مومنتوم المان پره راستیآزمایی شده است.
وی از دستیابی به میانگین توان ۳۸۳ کیلووات و ضریب توان حدود ۱.۱۹ در هر سیکل توسط این سامانه خبر داد و گفت: «کارایی این سامانه بسیار فراتر از توربینهای آبجنبشی متداول است».
این محقق دانشگاه تهران، وجود «کانال» در اطراف توربین و حرکت کایت در یک مسیر بهینه را عامل اصلی افزایش کارایی سیستم عنوان کرد و افزود: «این کانال باعث ایجاد گردابهها و در نتیجه تشکیل ناحیهای با فشار پایین در پشت توربین میشود که بهرهوری سیستم را به طور چشمگیری افزایش میدهد».
این مطالعه نشان میدهد که سامانههای کایتی زیرآبی میتوانند نقش مهمی در آینده انرژیهای تجدیدپذیر ایفا کنند.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148125018798?via%3Dihub
