Runding.dk





EnergiGalej


Af Finn Gemynthe Madsen & Thomas Krag

Et stående problem for mange bølgekraftanlæg er de vældige kræfter, der forsøges tæmmet. Dette gør kravene til "forankring" vanskelige at opfylde, og man er nødt til at overdimensionere og kreere helt ny teknologi aht. "100-årsbølgen." Altså er det både økonomisk og teknisk en yderst krævende opgave at gøre bølgekraften bæredygtig..

EnergiGalejen slår for os at se flere fluer med eet smæk:
  • Skibet er i den grad en gennemprøvet konstruktion
  • Konstruktionen og forankring behøver ingen overdimensionering, da den simpelthen kan lægges bi i hårdt vejr
  • Energiproduktionen kan endda fortsætte uden forankring
  • Der vil være gode pladsforhold indenbords, både til mekanik og bemanding
  • Teknikken bag energiproduktionen kan implementeres på mange forskellige måder og niveauer. Fra robådsformat til flere hundrede meter lange skibe
  • EnergiGalejen er mobil og kan flyttes efter behov: Hen hvor søgangen pt. er højest, i ly for orkan eller i havn og dok ved reparationer
  • En kæde af EnergiGalejer kan agere kystsikring
  • EnergiGalejen benytter sig af kendt teknologi og kan bygges på eksisterende skibsværfter. I princippet kan en gammel fragtbåd bruges som test-fartøj


 
 


Beskrivelse
EnergiGalejen er sideværts udrustet med en række specialbyggede årer, der bevæger sig op og ned med bølgegangen. Antallet af årer har ingen betydning for opfindelsens princip. EnergiGalejen kan bygges i alm. skibsform, eller som fx en katamaran.
Modsat alm. søfartsskik vender EnergiGalejen gerne siden til bølgerne, uden kæntringsfare. Årerne på hver side af fartøjet virker stabiliserende. Selv en høj bølge midtskibs vil blive afbødet af årerne i modsatte side. Men EnergiGalejen kan også lægges, når vejret bliver for hårdt, og stadig udvinde energi.
I smult vande hviler årerne i nedsænket stilling. Ved sejlads kan de hæves oven vande, og i medvind drejes op i lodret stilling og således give ekstra fremdrift.

Energiudvinding og konstruktion
Når bølgerne bevæger årerne op og ned, kan der udvindes energi. Dette kan ske på flere måder. Hermed forskellige forslag:
  • Alle årerne er indenfor rælingen indbyrdes forbundet i et kompressionssystem indeholdende luft, olie eller vand. Når en bølge hæver en åre, opstår der en kompression. Ekspansionsbeholdere eller fleksible slanger sikrer mod overbelastninger i form af overtryk. Kontraventiler sørger for at strømmen i systemet kun kan bevæge sig én vej, f.eks. i styrbords side mod en generator agters. Her udvindes energien, hvorefter systemets indhold starter en ny kompressionsrunde i bagbords side. Den er et som regel ubemandet "styrehus." - På denne måde kan en EnergiGalej med en lang række årer producere en masse energi i et kredsløb med kun en eller to generatorer.
  • Bølgekraft kan i en EnergiGalej omdannes til kompression. Denne energi kan både udvindes centralt i en generator eller særskilt udfor hver enkelt åre. Indenfor rælingen har årerne et knæk opad i en vinkel, der vil resultere i et vandret forløb, når årerne presses op i højeste niveau. Indenfor knækket vider årerne sig ud og danner en bred flade. Under og sammensvejset med denne er der en bælg af kraftigt materiale. Bælgen indeholder væske, olie eller luft, som kan presses gennem en turbine. Bag denne findes en beholder til opsamling af indholdet. Tilsammen udgør bælg, turbine og beholder et lukket system. Når en åre løftes af en bølge, sammenpresses bælgen og indholdet presses gennem turbinen. Så snart åren synker igen, strømmer indholdet tilbage gennem turbinen ind i bælgen, fordi der opstår et sug, når åren sænker sig. Er indholdet væske, kan denne effekt forstærkes ved, at beholderen befinder sig i et højere niveau end bælgen. Uanset hvilket indhold man vælger, kan der på denne måde produceres el, både når åren presses i vejret, og når den sænkes.
  • I stedet for bælg kan man også bruge en stiv beholder, f.eks. cylinderformet, i hvilken et stempel kører op og ned og skaber kompression og sug i takt med bølgegangen og årernes bevægelser. Princippet er det samme som ovennævnte, men det kan varieres på mange måder. Eksempelvis afhænger det af årens udformning, om en bølgetop skaber kompression eller sug. Her er valgt et vandret åreskaft, der står i forbindelse med et stempel i en kompressionsbeholder. Bølgetoppe løfter stemplet, mens det sænkes af bølgedale.
  • Man kan imidlertid også udnytte årernes bevægelser i et mekanisk system mindende om hjul og stænger i et damplokomotiv. Denne bevægelsesenergi kan på forskellig vis omsættes til f.eks. elektricitet.
  • Et mekanisk system kan endvidere foregå via et kædetræk a la en navdynamo på en cykel. Årernes bevægelser kan simpelthen køre kæden op og ned forbi den elproducerende enhed
  • Induktion er endnu en mulighed. Magneter kan passere op og ned forbi en dertil indrettet spole
  • Det er også muligt, at nogle af de allerede kendte bølgeenergi koncepter kan indbygges i EnergiGalejen. Vælger man løsninger som f.eks. "Sucking Sea Sharft" eller "Bølgehøvlen," vil energi-årerne overflødiggøres, og et mere rammende navn kunne da være "EnergiSkibet." Indskylnings-apparaterne installeres langs skibets sider lidt over plant havniveau, således at bølgetoppene kan skylle ind, mens simple klapper eller ventiler kan sørge for, at det indtagne vand kan fosse ud i bølgedalene.

Odysseus ville hjem til Lyø - klik for større billed

Fotografiet viser EnergiGalejen i form af en såre simpel prototype, EG-1. Den blev konstrueret i 2000 - 2001 af Thomas Krag og undertegnede på et lille maskinværksted. Den 26. august 2001 blev den afprøvet og testet under opsyn af Nordvestjysk Folkecenter for Vedvarende Energi, hvor der findes et ”test-site” i Nissum Bredning. Der foreligger en bølgekraftrapport ved navn ”Energigalej,” skrevet af Søren Ellemann i oktober 2001. EG-1 er udstillet på Nordvestjysk Folkecenter for Vedvarende Energi.
For nemheds skyld nøjedes vi med at udstyre EG-1 med en enkelt ponton, der anbragtes agters. Langtfra den optimale fremgangsmåde, og dog demonstrerede EG-1 klart og tydeligt, at princippet fungerer. Bløde dønninger var nok til at få dynamolygten i mastetoppen til at lyse.
Dønningerne fik pontonen og båden til at bevæge sig i forhold til hinanden. Pontonen var via en vippearm forbundet med et kædetræk, der aktiverede en navdynamo. Begge dele hentet direkte fra cyklernes verden. Selv småbølger fik kæden til at køre frem og tilbage forbi navdynamoen, hvorved der fremkom en elektrisk strøm, som fik cykellygten i mastetoppen til at lyse.
Hvad kunne det ikke blive til, hvis en rigtig stor EnergiGalej med 100 pontoner lå og vuggede ude i Vesterhavet? For ikke at tale om en stribe af EG’ere udfor en kystlinie, som trængte til at bølgebeskyttelse?

Energiudvinding og konstruktion
I uforankret tilstand vil EnergiGalejen formentlig gynge kraftigt i søgang, hvilket næppe vil få menneskelige konsekvenser eftersom fartøjet normalt vil være ubemandet. Om gyngningerne så vil reducere energiproduktionen er svært for os at vurdere. Selv om en bølge vil løfte galejen og dermed i første omgang reducere forskellen mellem en løftet åre og fartøjet, så vil der efterfølgende fremkomme en forøgelse af forskellen mellem løftet åre og fartøj, når fartøjet er under nedsynkning i en bølgedal, og der kommer en ny bølge.
Når EnergiGalejen befinder sig på et udvalgt område, skal den naturligvis ikke kunne flyde videre på må og få. Forankringen kan imidlertid gøres så løs og elastisk, at forankring og fartøj skånes for de værste påvirkninger. Således kan man undgå overdimensionering og få økonomien til at hænge sammen.
I et relativt roligt område kan man dog vælge at stabilisere EnergiGalejen på forskellig vis, så den ligger tilnærmelsesvis i vatter. Fx. ved at forankres i alle fire hjørner.
Endelig kan EnergiGalejen stabiliseres ved hjælp af tunge ballasttanke, fleksibel katamaranform og på andre måder, der trods uhensigtsmæssige sejlegenskaber er velegnede til et fartøj, der skal ligge fortøjet størstedelen af tiden.

Forankring og energitransmission
Forankring kan ske på alm. vis eller ved hjælp af et "paraplyspyd", der efter nedboring i havbunden folder sig ud og hænger godt fast. Sammen med ankertovet eller paraplyspydet kan der være et kabel, der på havbunden transmitterer strøm til landjorden. Når EnergiGalejen letter anker, kan kablet frakobles inde på land, hvorefter kablet rulles op. En anden mulighed er, at man benytter sig af faste ankerpladser med tilhørende, landfaste strømkabler, hvortil EnergiGalejens kabel kan tilkobles.
Er EnergiGalejen tilstrækkelig stor, foreligger der også den mulighed, at den udvundne energi bruges på stedet, f.eks. til fabrikation af ilt og brint.

Skibsbåren bølgekraft
Det vil formentlig kræve en række praktiske forsøg at vælge den bedste af de for-skellige konstruktionsformer. For os at se giver selve konceptet om bølgekraftudnyttelse via skibsform ophav til mangeartede muligheder, netop fordi konceptet er så kendt, fleksibelt, billigt og enkelt at realisere.
Vi forestiller os, at en flåde af EnergiGalejer eller EnergiSkibe vil blive et levende og fascinerende syn, samtidig med at hvert enkelt fartøj vil have en høj ydelse. Hvem ved om der en dag produceres mere strøm på denne måde end ved hjælp af vindmøller? Under alle omstændigheder vil et sådant vedvarende energikapløb være forfriskende og spare os for mere og mere røg i luften.