Современная электроника №2/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 12 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 Решение для энергоснабжения системы выращивания коралловых рифов CCell и Vicor Рис. 1. Главный силовой генератор CCell, основанный на преобразователе волновой энергии компании Vicor Рис. 2. Сеть энергоснабжения CCell В статье рассказывается об инновационном способе энергосбережения в системе, которая помогает восстанавливать коралловые рифы для сохранения береговой линии и защиты проживающих на ней людей. Рори Бакстер (Vicor Corporation) По последним данным, более 70% береговых линий на планете разру- шаются в результате эрозии, при этом жизнь 200 миллионов человек во всём мире зависит от защиты, создаваемой коралловыми рифами. Есть мнение, что 99%существующих рифов исчезнут к 2040 году. Это создаёт серьёзные риски для проживания и благополучия людей вМексике, Индонезииимножестве мел- ких островных поселений во всёммире. Цель проекта CCell Renewables – борьба с береговой эрозией и разви- тие морских экосистем путём восста- новления повреждённых коралловых рифов и выращивания новых. Доктор Вольф Гильберц изобрёл революционную методику, основан- ную на электролизе морской воды. Методика позволяет всего за 5 лет соз- дать невероятно прочную известняко- вую скалу, на формирование которой в обычных условиях потребовались бы сотни лет. Гильберц выращивал небольшие рифы, а CCell сегодня соз- даёт намного более крупные структуры, которые окажут значительное положи- тельное влияние на прибрежную эко- систему. Исследования показывают, что общая энергия волн растёт на 0,4% в год из-за потепления океанических вод. Если сократить энергию волн на 5–8%, вос- станавливая и создавая рифы, то мож- но снизить ударное воздействие волн на берег до уровня примерно 20-лет- ней давности и полностью остановить береговую эрозию. Для этого следует предоставить известняковую основу без посторонних примесей, на которой растут кораллы. Она должна иметь прочнуюмолекуляр- ную структуру и быстро расти. Процес- су электролиза требуется точность, и он не должен идти слишком быстро или медленно. Если слишком медленно – ничего не вырастет, слишком быстро – известняк не удастся заселить. Точность и энергетические трудности Масштабное выращивание устойчи- вых коралловых рифов вдалеке от раз- витой инфраструктуры и в нескольких сотнях метров от берега связано со множеством трудностей. Однако инже- нерам CCell удалось разработать для такой задачи инновационное решение. Ещё одна цель CCell – использовать для энергоснабжения систем выращи- вания рифов возобновляемые источни- ки энергии, такие как солнце, ветер и волны. Выбор источника обычно опре- деляется расстоянием от рифа до бере- говой линии. Для эффективной борь- бы с эрозией океанские волны должны рассеиваться примерно за 300 м до берега. Для выращивания 360 м 2 коралло- вого рифа требуется около 2 кВт энер- гии. Теоретически волновые энер- гетические установки (см. рис. 1) могут быть дороже солнечных пане- лей, однако чем дальше от берега они располагаются, тем выше эффектив- ность преобразования энергии волн. В нескольких проектах, над которы- ми сейчас работает CCell, преобра- зователи располагаются на рифах дальше 700 м от берега. Помимо использования своей системы для восстановления повреждённых участ- ков рифов, компания обсуждает устройство трёхсотметрового рифа всего в 70 м от берега. Эта система будет питаться солнечной и волно- вой энергией. Все возобновляемые источники энер- гии имеют одно общее свойство: при выработке электроэнергии выходное напряжение крайне нестабильно из-за постоянно меняющихся окружающих условий. Лопасть из композитного материала Гидравлический поршень Опорная конструкция Узел отбора мощности и силовая электроника