Sur la voie de l’exploitation de l’énergie des vagues océaniques pour une énergie fiable et renouvelable

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Ocean Wave Underwater

Océan Vague Sous L'Eau

Dans le cadre de la transition énergétique, l’industrie de l’énergie se tourne vers les océans pour trouver des sources d’énergie fiables, durables et renouvelables. Les chercheurs et les ingénieurs visent à créer une technologie capable de fournir une énergie renouvelable marine à un prix compétitif pour soutenir les communautés côtières, qui représentent la moitié de la population américaine.

Le Dr HeonYong Kang, professeur adjoint au département d’ingénierie océanique de la Texas A&M University, relève ce défi avec deux projets distincts axés sur les convertisseurs d’énergie houlomotrice : l’un pour les applications à petite échelle et l’autre pour les applications à grande échelle.

Progrès avec le soutien fédéral

Le premier projet de Kang provenait initialement du concours du prix de l’énergie houlomotrice du département américain de l’Énergie (DOE) en 2015.

La compétition ont montré que quelques convertisseurs conceptuels d’énergie houlomotrice flottante sont prometteurs, mais que leurs conceptions ont tendance à entraîner des dépenses en capital (CapEx) et opérationnelles (OpEx) coûteuses ou non compétitives.

Débloquer l'énergie des vagues océaniques

Une équipe de chercheurs de la Texas A&M University, dirigée par le Dr HeonYong Kang (au centre), travaille sur deux projets axés sur les convertisseurs d’énergie houlomotrice. Crédit : Texas A&M Engineering

Pour atteindre la compétitivité Coût actualisé de l’énergie (LCOE) en dessous de 40 cents le kilowattheure, le projet financé par le DOE de Kang implique une équipe de chercheurs multidisciplinaires cherchant à actualiser leur convertisseur breveté d’énergie à vagues de surface (SR-WEC) en tant que solution compétitive pour les alimentations électriques à petite et moyenne échelle. Les SR-WEC présentent une résonance adaptative unique pour différentes ondes aléatoires, qui produisent des rapports de largeur de capture élevés, et un système léger et modulaire dont le générateur est scellé. Ces propriétés réduisent considérablement les CapEx, les OpEx et, par conséquent, le LCOE concurrentiel.

Depuis que ce projet a été initialement présenté au ministère, l’équipe de Kang a développé deux prototypes optimaux de SR-WEC : un SR-WEC à petite échelle pour les véhicules sous-marins autonomes à recharge automatique et un SR-WEC à échelle intermédiaire pour les alimentations électriques à l’échelle du kilowatt pour Alimenter l’économie bleue applications. Maintenant, ils travaillent sur la fabrication de prototypes à l’échelle. Les prototypes seront d’abord testés dans un banc d’essai sec, puis dans le bassin 2D vague-courant-vent à College Station.

Chaitanya Kesanapalli, Cody Marquardt et Aghamarshana Meduri

Les étudiants diplômés (de gauche à droite) Chaitanya Kesanapalli, Cody Marquardt et Aghamarshana Meduri font également partie de l’équipe de recherche de Kang. Crédit : Avec l’aimable autorisation du Dr Kang

« Bien que nous ayons été confrontés à de nombreux défis tout au long de cette recherche pionnière, nous sommes de plus en plus enthousiastes et motivés à mesure que nous découvrons de nouvelles connaissances et reconnaissons que nous aidons la transition énergétique », a déclaré Kang.

Partenariat avec l’industrie pour commercialiser l’énergie des vagues océaniques

Kang travaille également avec Global Perpetual Energy (GPE), une société d’énergie renouvelable du Texas, pour créer un convertisseur d’énergie houlomotrice à l’échelle des services publics qui sera capable de produire de l’énergie à l’échelle du mégawatt. Évoluant à partir de la plate-forme d’énergie renouvelable océanique brevetée du GPE, Kang développe un système optimal de conversion d’énergie houlomotrice qui extrait efficacement l’énergie de la résonance de déformation élastique avec les vagues sur une grande surface. La conception du système a été inspirée par le fait que l’énergie des vagues s’étend sur toute la longueur de la vague, mesurant des dizaines à des centaines de mètres. L’objectif de ce projet parrainé par le GPE est de tester un prototype en mer à Galveston.

“Ce que nous essayons de faire, c’est de trouver une solution, à la fois efficace et rentable”, a-t-il déclaré. « En combinant les deux, nous pouvons atteindre un LCOE compétitif afin que le public puisse accéder à l’énergie des vagues qui est renouvelable, propre, près de la moitié de la population américaine, et toujours disponible toute la journée et la nuit et dans des états de mer doux à sévères. »

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