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環境保護と騒音：振動水柱はグリーンエネルギーと環境保護をどのようにバランスさせるのか？
再生可能エネルギーに対する世界的な需要が高まるにつれ、振動水柱（OWC）技術が徐々に注目を集めるようになりました。この波力発電装置は海水の波動を利用してエネルギーを捕らえ、環境への影響が少ないものです。最新の研究によると、OWC は効果的なグリーン エネルギー ソリューションを提供しますが、騒音公害などの環境上の課題も伴い、環境保護とエネルギー需要のバランスをどのように取るかを考える必要があります。
振動水柱装置は、海水に半分浸かっている貯水室です。波が水柱に作用すると、その上の空気が圧縮され、空気の流れが駆動され、それをエネルギーに変換します。動力取り出しシステム（PTO）。
振動水柱の設計
基本コンポーネント
動力取出システム (PTO)
PTO システムは OWC 機器の主要コンポーネントの 1 つであり、空気圧エネルギーを目的のエネルギー形式 (電気や音など) に変換する役割を果たします。 PTO システムの設計は、OWC の効率にとって非常に重要です。
ウェルズタービン
1970年代後半に北アイルランドのクイーンズ大学のアーロン・アーサー・ウェルズ教授によって設計されたウェルズタービンは、気流の方向に関係なく同じ方向に回転する対称的な空気力学的翼を特徴としています。この設計によりメンテナンスは容易になりますが、空力翼の迎え角が大きいため抗力が増大し、高気流時には効率が低下します。
ハンナタービン
ハンナタービンは、環境活動家ジョン・クラーク・ハンナによって2009年に発明されました。この設計はウェルズ タービンの改良版であり、固着防止特性とより安定したトルクを備えています。 Hanna タービンの設計により、発電機は比較的乾燥した環境で動作できるため、メンテナンスが簡単になります。
歴史
振動水ジェットの初期の使用例は巡視船で、電気ではなく空気圧を利用して音を発生させていました。 1885 年、『サイエンティフィック・アメリカン』誌は、米国の海岸沿いに 34 隻の巡視船が活動していると報告しました。 1947年、日本の海軍司令官増田善雄は、OWCを使用して発電する最初の航行ブイを設計し、発電におけるOWC技術の可能性を実証しました。
主要な OWC 発電所プロジェクト
リンペット、スコットランド、イッセイ島
2001年に開設されたリンペット発電所は、直径2.6メートルのウェルズタービンを使用し、1日あたり500キロワットの電力を発電できる。
ムトリク、バスク地方
2011年に開設されたムトリク発電所には16基のウェルズタービンが設置されており、約300キロワットの電力を発電できる。これは現在、250世帯に電力を供給するのに十分な量である。
海洋エネルギー（OE）ブイ
開発中のOEブイは深海への設置を想定して設計されています。 3か月の試験後、ブイは約500メガワットの電力を出力すると予想されている。
マーモック-A-5
MARMOK-A-5 は、スペインのバスク地方の沖合エネルギープラットフォームでテストされた浮体式 OWC です。
環境への影響
水柱を振動させる装置には水中に可動部分がないため、海洋生物に対する脅威は比較的少ない。場合によっては、OWC は海洋生態系に良い影響を与え、人工サンゴ礁を形成することもあります。しかし、交通騒音やそれが海上景観に与える影響は無視できない問題であり、海上での設備密度を高めることが解決策となる可能性がある。
再生可能エネルギーの追求において、どのようなトレードオフや課題に直面するのでしょうか?
