Tuesday, 17 November 2009

Μια νέα στροφή

Υδροηλεκτρικός στρόβιλος φιλικός για τα ψάρια
Σχεδόν πριν από 2 χρόνια, οι υπεύθυνοι του ερευνητικού εργαστηρίου της εταιρείας Alden στο Χόλντεν της Μασαχουσέτης απέσυραν από το ογκώδες αυλάκι πειραματικών δοκιμών το υπό κλίμακα πρότυπο ενός ελπιδοφόρου υδροηλεκτρικού στροβίλου και το παρόπλισαν σε μια σκοτεινή γωνιά του κτιρίου που διαθέτει η εταιρεία με τις εργαστηριακές εγκαταστάσεις υδραυλικής. Ως καινοτομία που αναπτύχθηκε τη δεκαετία τού 1990, η κατασκευή αποδείχθηκε πολλά υποσχόμενη αφού με αυτήν μπορούσε να περισταλεί ένα από τα βασικά μειονεκτήματα του υδροηλεκτρισμού: ο θάνατος όσων πλασμάτων διέρχονταν από τους στροβίλους. Ακριβέστερα, τουλάχιστον το 98% των ψαριών επιβίωνε με τούτο το νέο σχέδιο στροβίλου. Ωστόσο, λόγω των περικοπών στον ομοσπονδιακό προϋπολογισμό, το εν λόγω επίτευγμα εγκαταλείφθηκε στην αφάνεια και τη σκόνη. Σήμερα πλέον έχει αναθερμανθεί το ενδιαφέρον για το στρόβιλο με απώτερο στόχο πιθανή εμπορική χρήση του.

Στους συμβατικούς στροβίλους, οι οποίοι μοιάζουν με τα πτερύγια ηλεκτρικού ανεμιστήρα, θανατώνεται το 40% όσων ψαριών παρασύρονται στη δίνη τους. Η ανάπτυξη του φιλικού για τα ψάρια στροβίλου προέκυψε το 1994 από την αρχική συνεργασία τής Alden με την Concepts NREC στη συμβολή ρευμάτων του ποταμού Χουάιτ στο Βερμόντ, και με κονδύλια που προήλθαν από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Στο καινοτόμο σχέδιο περιλαμβάνονται τρία πτερύγια γύρω από τον κωνικό ομφαλό του στροφείου ώστε να δημιουργείται ένα είδος έλικα. Τα πτερύγια καλύπτονται από μια περιστρεφόμενη θήκη ώστε να εκτίθεται μικρό μόνο μέρος της άκρης τους. Ανάμεσα στα πτερύγια του στροφείου δεν υπάρχουν διάκενα, τα πτερύγια είναι λιγότερα και η ταχύτητα περιστροφής μικρότερη. Βάσει των χαρακτηριστικών αυτών μειώνεται η πιθανότητα τραυματισμού ενός ψαριού από τα κινούμενα μέρη. Επιπλέον, η ροή του νερού στο εσωτερικό του στροβίλου είναι ήπια, με αποτέλεσμα να προκαλείται μικρότερη, δυνητικά επιβλαβής, διατμητική τάση.

Το όλο σχέδιο ευνοεί ιδιαίτερα τα ψάρια με επίμηκες σώμα, όπως τα χέλια και τους οξύρρυγχους, οι πληθυσμοί των οποίων φθίνουν, και για τα οποία οι παραδοσιακοί υδροηλεκτρικοί στρόβιλοι αποδείχθηκαν άκρως φονικοί. Σύμφωνα δε με κάποιες αρχικές δοκιμές, όσα χέλια και οξύρρυγχοι διέρχονται από τον νέο στρόβιλο επιβιώνουν.

Πριν από μία τριετία, ωστόσο, η ομοσπονδιακή χρηματοδότηση για το στρόβιλο διεκόπη οριστικά. Έτσι, το αντίστοιχο ερευνητικό πρόγραμμα σταμάτησε, και τελικά το υπό κλίμακα μοντέλο κατέληξε στα αζήτητα.

Το Ερευνητικό Ινστιτούτο για την Ηλεκτρική Ισχύ (EPRI), με έδρα το Πάλο Αλτο της Καλιφόρνιας, έχει αρχίσει να ασχολείται με την υπόθεση του νέου στροβίλου· έχει ήδη συγκεντρώσει περί τα 300.000 δολάρια από τα 500.000 δολάρια που απαιτούνται για να καταστεί ο στρόβιλος εμπορικά εφικτός και για να αντικατασταθούν τα συμβατικά μοντέλα, καθώς θα προχωρεί η ανακαίνιση των υδροηλεκτρικών εργοστασίων. «Η αυξημένη απόδοση του νέου στροβίλου πρόκειται να είναι το πρώτο βήμα προκειμένου να καταστεί ανταγωνιστικός έναντι των συμβατικών», λέει ο Doug Dixon, διευθυντής του προγράμματος στο EPRI. Από τον αρχικό σχεδιασμό παρήχθη η μισή ισχύς αυτής που αποδίδει ένας εμπορικός στρόβιλος του ίδιου μεγέθους. Και εννοείται πως «όσο μεγαλύτερη θα είναι η απόδοσή του τόσο ελκυστικότερος θα είναι για τη βιομηχανία», συνεχίζει ο Dixon.

Παρά ταύτα, η αύξηση της απόδοσης δεν είναι εύκολη. «Αποτελεί κανόνα: ό,τι είναι καλό για τη μηχανική δεν ωφελεί τα ψάρια, και το αντίστροφο», λέει ο Ned Taft, πρόεδρος της Alden. Η λύση, πιστεύουν οι μηχανικοί της εταιρείας αυτής, έγκειται στο να αυξηθεί η ποσότητα του νερού που διέρχεται από το στρόβιλο. Μάλιστα, πρόσφατα βρήκαν τρόπο να διπλασιάσουν τον όγκο του σπειροειδούς αγωγού μέσω του οποίου τροφοδοτούνται τα πτερύγια με νερό, ενόσω αύξησαν τη διάμετρό του μόνο κατά 2%. Εκτός από την ανασχεδίαση και την επανατοποθέτηση των πτερυγίων υπό νέες γωνίες προκειμένου να διακινείται η αυξημένη ροή, η Concepts NREC σχεδιάζει να διευρύνει τις κύριες ακμές του πτερυγίου μέχρι πλάτος όσο σχεδόν το μήκος του τυπικού ψαριού που μετακινείται μέσω του στροβίλου ―μια συσχέτιση μεγέθους που φαίνεται ότι επαυξάνει την επιβίωση του διερχόμενου ψαριού.

Ο Dixon πιστεύει ότι ο σχεδιασμός βρίσκεται στα πρόθυρα της εμπορικής βιωσιμότητας. «Αλλά αγωνιζόμαστε να βρούμε πόρους για να τον πραγματοποιήσουμε». Οι υποστηρικτές τους λένε ότι εδώ παίζονται περισσότερα από την επιτυχία τούτου του ιδιαίτερου σχεδίου για στρόβιλο. «Πολλοί άνθρωποι δεν βλέπουν τον υδροηλεκτρισμό ως πράσινη ισχύ», δηλώνει ο Taft. «Με αυτό το στρόβιλο θα μπορούσε ίσως να αλλάξει η άποψή τους».
Scientific American

No comments: