未开发的可再生资源准备好迎接黄金时段

在河流中使用流内流动(或流体动力)能量转换器似乎提供了另一种可行和有效的选择，以扩大可再生能源并限制美国的碳排放。虽然河流流动能量收集系统的潜力已经在具有固定床的河流中得到证实，但研究人员现在开发了一个由带有沙床的河道产生的流体动能的比例演示。在Nature Energy发表的一篇新论文中详细介绍了他们的发现，该模型可以有效，安全地生成能量模型，而不会破坏河流地貌环境的稳定性。

随着推动可持续和可再生能源技术的全球兴趣持续增长，科学家们估计，可以从溪流，河流和潮汐的水流中捕获未开发的动能，以产生高达全国10%的电力。关键的想法是安装在水路床阵列的轴流和横流涡轮机上，看起来非常像“水下风电场”，以利用动能而无需像传统水力发电那样建造水坝。虽然已经为具有固定床的河流获得了有希望的结果，但是这种技术的可行性和潜力尚未在具有沙床和迁移沙丘的大自然河流中得到证实。

包括Fotis Sotiropoulos博士，石油大学杰出教授，石溪大学工程与应用科学学院院长以及明尼苏达大学圣安东尼瀑布实验室的合作者在内的科学家团队接受了这个问题。 。

研究人员在受控的实验室条件下创建了一个代表大型沙河的模型流体动力发电厂。他们在85米长，2.75米宽的通道内安装了多个浸没式流体动力涡轮机。该通道在受控的实验室条件下再现了天然河流的水力学，沉积物输送和形态动力学结垢范围，使研究人员能够控制流速和沉积物排放。他们使用最先进的流量测量技术和高分辨率激光扫描仪来观察大型迁移沙丘与涡轮机的相互作用，并影响流体动力装置在沉积物活跃河流环境中的性能和弹性。

该研究表明，通过适当放置涡轮机，发电厂可以有效地提取动能，而不会影响河流的地貌平衡和涡轮机基础的结构安全性，即使在大型迁移沙丘的存在下也是如此。

“我们的工作表明，有可能从沙质河流中获取流体动能，而不会破坏涡轮机的结构完整性或扰乱河流环境。桑迪河在自然界中很普遍，因此我们的研究结果可能影响周围社区的可再生电力生产国家和世界，“Dean Sotiropoulos总结道。