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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Usina oceânica. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Nos Estados Unidos, está sendo desenvolvido um projeto para construir uma usina na Corrente do Golfo. A primeira usina oceânica do mundo com capacidade de 136 megawatts será construída no Estreito da Flórida, onde a Corrente do Golfo movimenta 25 milhões de metros cúbicos de água por segundo (isso é vinte vezes o fluxo total de água de todos os rios do globo). A implementação do projeto só foi possível após a criação de um novo motor hidráulico - uma turbina hidráulica a jato helicoidal (espiral), ou turbina Gorlov, como é chamada pelo nome do inventor - um professor da Northeastern University, em Boston. Alexander Gorlov, autor do projeto da primeira usina oceânica, é graduado pelo Instituto de Engenheiros Ferroviários de Moscou, após o qual construiu pontes, participou do desenvolvimento e implementação de uma nova tecnologia de construção de túneis e depois de defender seu Ph. .D. tese, ele trabalhou como especialista-chefe em um grande instituto de pesquisa. Uma virada brusca em seu destino está ligada ao seu conhecimento de Alexander Solzhenitsyn. A proximidade com o escritor, então desonrado, teve consequências dramáticas: começou a perseguição da KGB, o jovem cientista foi demitido do instituto, não conseguiu emprego em sua especialidade e não havia como defender sua tese de doutorado. Em 1975, Gorlov foi forçado a ir para o exterior. Uma vez no exílio, obteve sucesso significativo em atividades científicas, pedagógicas e inventivas: Alexander Gorlov - Doutor em Ciências Técnicas, professor da maior universidade privada dos Estados Unidos, diretor do laboratório de energia hídrica e eólica, detentor de 15 patentes para invenções, incluindo uma hidroturbina helicoidal, cuja aplicação abre uma nova página no desenvolvimento da energia hidrelétrica. "Um cientista russo expulso de seu país natal pode fornecer uma solução para os problemas globais de energia", escreve o jornal Financial Times.
A turbina original criada por Gorlov é chamada de helicóide (do grego "helix" - "espiral" e "eidos" - "vista"). Esta turbina não precisa da alta queda gerada pela barragem e pode operar eficientemente em velocidades de fluxo relativamente baixas. Possui três pás em espiral e, sob a influência do fluxo de água, gira duas a três vezes mais rápido que a velocidade da corrente. Testes de protótipos mostraram que a eficiência da turbina Gorlov é três vezes maior que a de todas as turbinas de baixa pressão projetadas para operar em fluxo de água livre. Ao contrário das turbinas hidráulicas metálicas de várias toneladas usadas em usinas hidrelétricas fluviais, as dimensões da turbina Gorlov de plástico são pequenas (diâmetro de 50 centímetros, comprimento de 84 centímetros), seu peso é de apenas 35 quilos. O revestimento elástico na superfície das lâminas reduz o atrito na água e evita a aderência de algas e mariscos. A eficiência da turbina Gorlov é três vezes maior que a das turbinas convencionais. O projeto da estação é uma plataforma metálica montada a partir de seções pré-fabricadas com equipamentos de energia instalados nelas. O equipamento de uma seção é composto por 16 turbinas, rigidamente conectadas nas extremidades e formando uma estrutura vertical de treze metros de comprimento. Um gerador elétrico em um invólucro à prova d'água é instalado em sua extremidade superior. Quando as turbinas giram, o gerador gera uma corrente de 38 kW. Para a primeira etapa de construção de uma usina com capacidade de 30 megawatts, serão necessárias cerca de 800 dessas unidades. A plataforma será ancorada e submersa a uma profundidade que garanta a livre passagem dos navios de maior calado. A frota de pesca apresenta algumas dificuldades. De fato, durante a pesca, as redes de pesca podem sofrer e, ao mesmo tempo, causar sérios danos à usina. Para excluir tal situação, a estação deve ser marcada na superfície do oceano com bóias com sinalização luminosa e eletrônica. Não haverá operadores na própria estação: um sistema de computadores fornecerá controle automático. A inspeção externa periódica da estação, bem como os trabalhos de reparo necessários, podem ser realizados por mergulhadores. A instalação da usina oceânica será realizada pela recém-criada empresa Gulfstream Energy, e a produção de hidroturbinas será organizada na usina da empresa Allied Signal. Seu custo é muito menor do que outros tipos de equipamentos de energia modernos de finalidade semelhante. Quanto ao custo total do projeto da usina oceânica, é de cerca de trezentos milhões de dólares. O financiamento será fornecido pelo Estado com o envolvimento de investidores privados. A previsão é de que os custos sejam pagos em cinco anos. Um lugar importante no desenvolvimento de um projeto de usina oceânica é ocupado pela questão do uso da eletricidade gerada. Inicialmente, deveria ser transmitido por cabo para o continente ou Ilha Marathon, localizada a uma distância de cinco quilômetros da estação, mas o conselho de administração da Gulfstream Energy, que inclui o professor Gorlov, chegou à conclusão de que a melhor opção é usar eletricidade no local para produzir hidrogênio por eletrólise da água do oceano. O hidrogênio líquido é um combustível ecologicamente correto capaz de substituir a gasolina e outros derivados de petróleo no futuro, cuja combustão polui o meio ambiente com substâncias nocivas. De acordo com o projeto, a eletricidade será transmitida via cabo para uma embarcação atracada junto à usina oceânica, equipada com equipamentos tecnológicos para produção de liquefação e armazenamento temporário de hidrogênio até o envio aos consumidores. No entanto, o hidrogênio para fins energéticos pode ser utilizado não apenas como combustível para combustão em motores de automóveis e aviões, mas também nas chamadas células de combustível - o componente mais importante dos geradores eletroquímicos que convertem diretamente a energia química em energia elétrica. Neste caso, o hidrogênio serve como reagente químico interagindo na presença de um catalisador com um agente oxidante, em particular com o oxigênio. Atualmente, geradores eletroquímicos são usados como fontes autônomas de energia em sistemas de alimentação de espaçonaves. Segundo especialistas, o aperfeiçoamento das células a combustível permitirá a criação de usinas potentes baseadas em geradores eletroquímicos, que competirão seriamente com usinas hidrelétricas, térmicas e nucleares, por serem ambientalmente mais seguras. O uso generalizado de tais usinas causará um enorme aumento no consumo de hidrogênio, cuja demanda pode ser melhor atendida pelo uso de fábricas flutuantes de hidrogênio que recebem eletricidade de usinas oceânicas. É possível que o hidrogênio possa se tornar um símbolo do setor energético do século XXI. O projeto de construção de uma usina na Corrente do Golfo despertou grande interesse em vários países. De acordo com especialistas sul-coreanos, as turbinas de Gorlov podem ter um grande efeito quando usadas em usinas de energia maremotriz na costa da península coreana. Cientistas japoneses acreditam que o plano de construir uma usina oceânica em Kuroshio é muito promissor, cuja capacidade, por exemplo, na ponta sul da ilha de Honshu, chega a 38 milhões de metros cúbicos de água por segundo. Eles acreditam que, no futuro, o uso generalizado de usinas oceânicas permitirá que o Japão forneça eletricidade às chamadas cidades marítimas no Oceano Pacífico. Um projeto semelhante de longo prazo de cientistas japoneses prevê o reassentamento gradual de uma parte significativa dos habitantes em ilhas artificiais. Isso permitirá melhorar a situação ecológica, bem como lidar com o problema da superpopulação. A área liberada deve ser usada para terras agrícolas e parques nacionais. Enquanto o programa está em desenvolvimento, estão sendo realizadas consultas com o laboratório de Gorlov. O governo de Taiwan já manifestou interesse no projeto. É muito provável que o futuro da energia esteja ligado à construção de usinas oceânicas. Afinal, eles são mais econômicos que os nucleares. E cedendo neste parâmetro aos térmicos e fluviais, os superam em segurança ambiental. Autor: Musskiy S.A.
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