KN Energetyków z grantem na budowę prototypu elektrowni

Koło Naukowe Energetyków działające przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa PW zdobyło grant w konkursie Fundacji BOŚ. Projekt dotyczy opracowania laboratoryjnego prototypu elektrowni maremotorycznej, której zadaniem jest konwersja energii mechanicznej fal morskich na energię elektryczną. 

Celem projektu jest opracowanie fizycznego modelu elektrowni maremotorycznej oraz analiza jego efektywności z użyciem odpowiednio skonstruowanego układu pomiarowego. Efektem końcowym projektu będzie działający prototyp, dzięki któremu zespół będzie mógł wykonać pomiary oraz ocenić potencjalne zastosowania. Z uwagi na fakt, że projektowany układ jest prototypem laboratoryjnym ruch fal morskich będzie symulował odpowiednio sterowany siłownik elektryczny.

- Koncepcje układów służących do pozyskiwania energii z fal morskich są rozwijane już od kilkudziesięciu lat, jednak nie w tak znacznym stopniu, jak energetyka wiatrowa czy słoneczna, dlatego zdecydowaliśmy się na skonstruowanie oryginalnego prototypu, aby móc przeprowadzić na nim badania efektywności. Energia z fal morskich ma wielki potencjał, a nasz projekt przyczyni się do rozwoju i popularyzacji tego rodzaju rozwiązań w energetyce – wyjaśnia Jan Bujalski, koordynator projektu.

Nad czym dokładnie pracuje zespół? 

Laboratoryjny prototyp elektrowni maremotorycznej to innowacyjne urządzenie wykorzystujące kinetyczną energię fal morskich do wytwarzania energii elektrycznej. Konwersja energii odbywa się za pomocą pływaków, które unosząc się na falach, umożliwią przeniesienie okresowego ruchu fal na tłok napędzający badany układ. Tłok przenosząc nacisk na płyn hydrauliczny znajdujący się w rurach aparatury, spowoduje jego przepływ, który zostanie ostatecznie wykorzystany do napędzenia turbiny. To w efekcie umożliwi konwersję energii mechanicznej na energię elektryczną, poprzez użycie generatora.

- Aby wykorzystać przepływ czynnika w obie strony, zastosowane zostaną 2 turbiny na osobnych rurociągach połączonych zaworami zwrotnymi. Prototyp będzie konstrukcją złożoną z rur żeliwnych, stalowych oraz rurek pex, połączonych odpowiednimi elementami. Cała konstrukcja podtrzymywana będzie przez profile aluminiowe. Ruch pływaka zasymulujemy z wykorzystaniem siłownika elektrycznego, który umożliwi modelowanie fal o różnych wysokościach i okresach. Tłok oraz wewnętrzna powłoka rury, w której będzie on pracował, wykonane zostaną z teflonu tak, aby zapewnić szczelność i zarazem zredukować tarcie. W układzie zostaną wykorzystane precyzyjne czujniki pomiarowe pozwalające na pomiar m.in.: przepływu czynnika przez generator, ciśnienia, temperatury, generacji energii elektrycznej czy zapotrzebowania na energię mechaniczną – tłumaczy Jan Bujalski.

Obecnie w projekcie biorą udział cztery osoby: Jan Bujalski - koordynator projektu, Tadeusz Pilecki, Michał Ślusarski oraz Oliwia Narajczyk. Wszyscy działają w Kole Naukowym Energetyków na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa pod opieką mgr. inż. Łukasza Cieślikiewicza.

Projekt przyczyni się do rozwoju energetyki odnawialnej, szczególnie w mało rozwiniętym sektorze wykorzystującym energię fal morskich. Jednocześnie umożliwi studentom rozwinięcie umiejętności w zakresie konstruowania i modelowania układów, a także realizację prac przejściowych. Efekty projektu będą stanowić nie tylko wkład w rozwój technologii, ale również promocję uczelni i jej potencjału badawczego.

Prace nad prototypem elektrowni można podzielić na kilka etapów. Zespół pracuje nad konstrukcją układu hydraulicznego i mechanicznego oraz montażem całego systemu, implementacją aparatury pomiarowej, a także monitorowaniem parametrów układu. Końcowym etapem prac będzie analiza i interpretacja wyników pomiarów. Zakończenie prac przewidywane jest do 20 sierpnia 2025 roku.

Pełna lista nagrodzonych dostępna na stronie organizatora.