据TechRadar于9月22日报道,德国和澳大利亚的研究人员提出一种利用数十个相连浮标阵列捕获波浪能的方法。模拟结果显示,由60个相连浮标组成的固定阵列在波浪方向显著变化时,仍可转化约90%的可转换波浪能。相关研究将此前的基础模型从二维扩展到三维,并扩大了阵列规模。
这些浮标有的被描述为小房屋大小,整体像漂浮在水面的扁平鼓状装置,通过连接件与海床上的弹簧和发电机单元相连。设计的关键在于,每个浮标都会单独调校,以匹配特定波浪节奏,也就是其共振频率。研究人员称,在共振频率下,浮标能够产生最大功率。奥格斯堡大学的马尔特·彼得教授用荡秋千作比:“这就像一个孩子荡秋千。只有助力在恰当的时刻到来,孩子才会越荡越高。类似地,波浪必须在合适的间隔到达浮标,使其摆动尽可能强。”
波浪通常难以预测。如果一个大浪打到已经因前一个浪而上升的浮标上,大量能量会被错过。相邻浮标还会偏转波浪,并影响彼此的移动。研究团队提出的大型阵列因此像一套筛网系统:即使某个浮标错过一道波,另一道调校更合适的浮标也会接收到它,从而减少能量损失。研究人员对浮标位置和共振特性进行了细致调整,以获得上述模拟结果。
这一思路并非全新,它借用了其他科学领域的想法。部分相同研究人员此前提出过更基础的浮标场模型,但仅限于二维。在新论文中,他们将其扩展到三维,增加了阵列规模,并使其适应更多波浪方向。
目前该方案仍停留在理论阶段,尚未经过测试。团队指出,在这一系统中,每个单独浮标可为“数百户家庭”供电,但设备的安装和维护成本高昂,需要先进行实地测试和进一步研究。