211service.com
Turbiner kunne udnytte Mississippis kraft
Titusindvis af turbiner forankret til bunden af Mississippi-floden kan en dag levere mere end en gigawatt vedvarende energi, nok til at drive en kvart million hjem. Det er visionen for Free Flow Power, en startup baseret i Gloucester, Massachusetts, som for nylig modtog foreløbige tilladelser fra U.S.A. Federal Energy Regulatory Commission (FERC) giver det ret til at udforske energiproduktion på snesevis af steder langs den nedre Mississippi i løbet af de næste tre år.
Opstart: Free Flow Power håber at installere titusindvis af undervandsturbiner i Mississippi-floden. At mange turbiner kunne generere strøm nok til en kvart million hjem.
Den foreslåede udvikling er et af en række hydrokinetiske projekter i værkerne. Sådanne projekter søger at generere elektricitet fra bølgebevægelser, tidevandsstrømme eller flodstrømme uden brug af dæmninger.
Det ambitiøse Mississippi-projekt er dog afhængig af relativt uprøvet teknologi. Det eneste kommercielle hydrokinetiske flodkraftsystem, der opererer i USA, er en enkelt turbine indsat af Hydro Grøn Energi tæt på en konventionel vandkraftdæmning ved Mississippi-floden i Hastings, Minnesota.
Free Flow håber at kunne implementere hydrokinetisk kraft i et hidtil uset omfang: hundredvis af 40 kilowatt-turbiner, hver på størrelse og form som en stor jetmotor og fastgjort til pyloner, der rager ud fra flodlejet på 88 steder langs Mississippi.
Selvom de fleste virksomheder, der udvikler hydrokinetisk teknologi, har fokuseret på tidevands- eller bølgeenergi, argumenterer Free Flows finansdirektør, Henry Dormitzer, for, at flodkraft har klare fordele. Vandet strømmer i én retning, det har ikke salt i sig, og i tilfældet med Mississippi har folk brugt 100 år på at spore vandstrømme og hastigheder, siger han.
Men Mississippi er også en af verdens travleste vandveje, og selskabet skal demonstrere, at dets turbiner ikke vil forstyrre kommerciel skibsfart, og at det ikke vil have nogen negativ indvirkning på flodens dyreliv.
I juli 2009 påbegyndte Free Flow en seks-måneders test af en pilotturbine (en tredjedel af størrelsen af de planlagte kommercielle) i Mississippi, og virksomheden tester nu en prototype i kommerciel skala i laboratoriet. Free Flow har også modtaget 7,4 millioner dollars i finansiering fra investorer og fra det amerikanske energiministerium, som vil give det mulighed for at teste sin seneste prototype i Mississippi næste år. Free Flow Power søger yderligere finansiering til at teste fire turbiner, hver fastgjort til en separat pylon, over en 12-måneders periode, som krævet af FERC som en del af licensprocessen.
Free Flow bruger et indhyllet turbinedesign, der kanaliserer vand gennem turbinens vinger. Vand passerer gennem en rotor med syv blade, der er designet til en langsom spinhastighed for at minimere fiskeangreb. Møllerne vil blive placeret 10 fod eller mere fra flodlejet. På denne dybde bevæger vandet sig i gennemsnit med en til tre meter i sekundet.
En undersøgelse fra 2007 fra Electric Power Research Institute i Palo Alto, Californien, forudsagde, at USA kunne udvikle tre gigawatt hydrokinetisk kraft fra floder i 2025. Det svarer til omtrent to nye atomkraftværker. Der er ingen tvivl om, at potentialet for hydrokinetisk flodkraft er enormt, men denne industri er så ung, at det er meget svært at sige, hvor økonomisk levedygtigt det vil være, siger Andrea Copping, en senior programleder ved Pacific Northwest National Laboratory i Sequim, Washington.
Copping siger, at hydrokinetisk kraft har brug for et stærkt engagement fra kommercielle og statslige interesser, hvis det skal tage fart. Medmindre der er offentlige midler til at hjælpe med at få den her industri i gang, kommer vi ikke til at have en industri, siger hun. Lige nu bliver de tidlige udviklere ramt af virkelig dyre undersøgelser, fordi FERC ikke ved, hvad problemerne er, så de ønsker, at de enkelte virksomheder ser på alle potentielle problemer.
Michael Bahleda, en energikonsulent med base i Storbritannien Halcrow Group , siger, at det kan vise sig vanskeligt at sikre den nødvendige finansiering til at udføre de nødvendige undersøgelser. Indtil du kommer igennem licensprocessen, kommer investorerne ikke til at binde en masse penge, siger han. Som det ser ud nu, er godkendelsen og licenseringen meget tidskrævende. Det er svært at tiltrække kapital, før du er længere fremme i den proces.
Bahleda stiller også spørgsmålstegn ved, om nogle af de valgte steder langs Mississippi vil vise sig levedygtige, enten på grund af utilstrækkelige vandstrømningshastigheder eller på grund af lovgivningsmæssige problemer relateret til skibsfart og miljø.
Den største miljømæssige udfordring bliver at forhindre direkte angreb på fisk og andre organismer. Selv hvis individuelle møller kun forårsager et lille antal strejker, vækker størrelsen af Free Flows foreslåede projekt betydelige bekymringer, siger U.S. Fish and Wildlife Service biolog Joyce Collins, der arbejder med Free Flow for at studere strejkespørgsmål. Collins siger, at virksomheden bliver nødt til at være særlig opmærksom på en truet art, der lever i Mississippi, kaldet den blege stør.
Free Flow Power bliver også nødt til at overbevise pramoperatører om, at deres turbiner ikke vil forstyrre kommerciel trafik. Der er tidspunkter, hvor du kan have en lavvandsperiode, hvor der kun er 10 til 20 fod fra bunden til toppen af vandet; hvis du har pyloner installeret i bestemte områder, kan et fartøj køre ind i dem, siger Mark Wright, vicepræsident for de amerikanske vandvejsoperatører , en handelsgruppe, der repræsenterer slæbebåds-, trækbåds- og pramindustrien.
Edward Lovelace, Free Flow Powers vicepræsident for teknik, siger, at alle de steder, der er udvalgt af Free Flow Power, vil have tilstrækkelig frigang over dem selv i perioder med lavt vand. Med udgangspunkt i historiske flowdata fra Mississippi valgte virksomheden steder, der holdt en dybde på mindst 40 fod i løbet af cirka 100-års lavpunkter. Sådanne steder ville give mulighed for mindst 20 fod vand over toppen af turbinerne for pramme, der ikke trækker mere end 14 fod vand.