L’océan arrive au Colorado – Accélération des nouvelles technologies d’énergie marine

D’ici 2050, nos océans pourraient contenir plus de plastique que de poissons. D’autres inventions artificielles plus bénignes (comme ce balai océanique nommé Jenny) aident à nettoyer les dégâts, mais ces balayeuses ont besoin d’une source d’énergie – de préférence propre, comme, par exemple, l’océan lui-même.

Le nouveau réservoir à vagues de NREL, illustré ici sans ses vagues roulantes, pourrait aider à accélérer le développement de technologies d’énergie marine commercialement viables pour fournir une énergie propre des océans et des rivières aux communautés à travers les États-Unis. Photo de Joe DelNero, NREL

L’énergie océanique, également connue sous le nom d’énergie marine, est une énergie renouvelable générée à partir du mouvement des vagues, des courants et des marées océaniques. Bientôt, l’énergie marine pourrait alimenter Jenny ainsi que des robots marins utilisés dans la recherche marine, des bouées qui surveillent les tempêtes tropicales dangereuses, les industries offshore en plein essor qui composent l’économie bleue et, éventuellement, en partie, le réseau électrique américain. Mais aucune technologie d’énergie marine n’a encore connu de succès commercial.

C’est là qu’intervient le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL). Au campus Flatirons du laboratoire, les chercheurs du NREL aident à faire passer les prototypes d’énergie marine du concept abstrait au marché. Et le laboratoire vient d’installer un nouvel outil qui comble une lacune critique dans ce support de la soupe aux noix.

“Il manquait encore un gros morceau”, a déclaré Rebecca Fao, ingénieure de recherche au sein du groupe de technologie de l’énergie hydraulique du NREL. “Nous ne pouvions toujours pas imiter pleinement les conditions que ces appareils connaîtront lorsqu’ils iront en mer.”

Maintenant, ils peuvent – ​​enfin, presque. Grâce au financement du bureau des technologies de l’énergie hydraulique du département américain de l’énergie, Fao et son équipe ont installé leur premier réservoir à vagues au printemps 2022. Le réservoir, couplé à une plate-forme de mouvement prévue pour mars 2023, “amène l’océan au Colorado, Fao a dit.

Ensemble, les deux outils peuvent aider à accélérer le développement de technologies liées aux océans, y compris les dispositifs d’énergie marine ainsi que les éoliennes offshore et les panneaux solaires flottants, ce qui permet aux développeurs d’économiser du temps, de l’argent et de réduire les risques lorsqu’ils développent les technologies d’énergie renouvelable nécessaires pour construire un avenir énergétique 100 % propre.

Auparavant, des sociétés d’énergie océanique comme C-Power se sont rendues au Colorado pour obtenir l’analyse d’experts de NREL, par exemple, sur la quantité d’énergie que leurs appareils pourraient produire et sur la façon dont ils pourraient gérer les grosses vagues volatiles de l’océan. Mais une fois leurs prototypes construits, ces équipes se sont dirigées vers un réservoir à vagues ou se sont dirigées directement vers l’océan, ce qui peut être un pari coûteux et risqué. “Si quelque chose ne va pas pendant votre déploiement, il sera très difficile de sortir et de le réparer”, a déclaré Fao. “Souvent, vous ne pouvez pas le réparer.”

Désormais, avec un réservoir à vagues disponible en interne, les développeurs peuvent rester sur place et essayer plusieurs conceptions à petite échelle à un stade précoce, les peaufiner au fur et à mesure, ou tester la navigabilité de leurs systèmes d’instrumentation. Ce prototypage rapide accélère le processus de développement et permet également aux développeurs d’économiser de l’argent.

Fidèle à son nom, un réservoir à vagues est une chambre peu profonde utilisée pour créer des vagues. Celui de NREL mesure environ 45 pieds de long – environ la longueur de trois voitures garées dans une rangée – 8 pieds de large et un peu plus de 4 pieds de profondeur. Bien qu’il soit loin de la taille du plus grand réservoir à vagues au monde, utilisé pour étudier les tsunamis, il est suffisamment grand pour tester des prototypes miniaturisés d’énergie des vagues. Le réservoir produit des vagues aussi hautes que 8 pouces, qui se déplacent à des vitesses variables, et comme un côté est en verre, les chercheurs peuvent également observer ce qui se passe sous la surface de l’eau. C’est important pour évaluer les systèmes d’amarrage, qui attachent certains dispositifs d’énergie marine au fond de l’océan.

Seul, le réservoir à vagues est un outil de validation utile à un stade précoce. Mais ce n’est qu’un membre de la vaste machinerie disponible au Flatirons Campus. Juste en traversant la rue, les chercheurs du NREL et les partenaires de l’industrie peuvent tester de nouvelles idées – rapidement – pour voir quelles technologies sont les plus prometteuses. Sur un seul campus, un développeur peut tester sa conception grâce à une modélisation théorique avant de fabriquer et de tester un prototype à petite échelle et même de préparer un appareil à grande échelle pour l’océan ouvert.

En 2023, les chercheurs du NREL installeront une plate-forme de mouvement, qui, fidèle à son nom, est une plate-forme qui simule le mouvement – dans ce cas, le mouvement de l’océan. L’outil, qui peut supporter environ 22 000 livres (l’équivalent en poids de plus de cinq voitures de taille moyenne) et peut imiter les mouvements des vagues jusqu’à environ 8 pieds, fournira un environnement contrôlé dans lequel tester le comportement dynamique de navires encore plus grands. des prototypes d’énergie ainsi que des éoliennes offshore à l’échelle et des panneaux solaires flottants. Parce que l’outil peut imiter un plus large éventail de mouvements océaniques et servir plus de technologies, ce sera une pièce de puzzle supplémentaire ajoutée au support théorie-océan du NREL.

“Notre objectif”, a déclaré Fao, “est de mener des tests de bout en bout sur ces appareils avant qu’ils ne sortent en eaux libres. Notre nouveau réservoir à vagues et notre nouvelle plate-forme de mouvement rendront cette validation possible à un seul endroit : NREL. »

Vous souhaitez profiter des capacités de test de bout en bout de NREL ? Voyez ce que vous pouvez faire d’autreen savoir plus sur le réservoir à vagues et plateforme de mouvementet obtenez les dernières informations sur les installations de NREL lorsque vous vous inscrivez au Bulletin d’information sur l’énergie hydraulique de NREL

Par Caitlin McDermott-Murphy

Article publié avec l’aimable autorisation du Laboratoire national des énergies renouvelables.


 


 


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