Akarsular enerji elde etmek için halen çok önemli kaynaklar ve kendi içindeki dinamikleri her ne kadar önemsemekten uzak olsak da, devam eden enerji sağlama operasyonlarını daha sürdürülebilir bir hale getirmemiz mümkün görünüyor.
MIT’den mezun iki kardeş tarafından kurulan Natel Energy, ekolojik yönden düşündüğümüzde suyun kaynağına ulaşmak için epey yol kat eden balıkların önündeki en büyük engellerden olan hidroelektrik santrallerin türbinlerini balıklarla daha güvenilir hale getirip bu türbinleri doğal nehir koşullarını taklit edecek şekilde geliştirmeyi hedefliyor.
Teksas'ta bir çiftlikte büyüyen kardeşler Gia Schneider ve Abe Schneider, her cumartesi balık tutmak, kaya barajları ve halat salıncakları inşa etmek ve doğanın tadını çıkarmak için yerel bir dereye inerdi. Aile her yaz Colorado'da uzak bir nehre gitmeye başladı. Nehir ikiye ayrıldı; bir taraf kunduz barajları gibi doğal özellikleri tahrip eden çiftçiler tarafından yönetilirken, diğer tarafa dokunulmamıştı. Aile, balık avının korunmuş tarafta daha iyi olduğunu fark etti ve bu da Abe'nin iki nehir ekosisteminin sağlığını ölçmeye çalışmasına neden oldu. Lisedeyken, kunduz barajlarının olduğu nehir yatağında daha faydalı böceklerin olduğunu gösteren bir çalışmanın yazarlarından biriydi.
Bu deneyim iki kardeşe önemli bir ilham verdi. Bugün onlar, geleneksel hidroelektrik santrallerinden daha sürdürülebilir hidroelektrik sistemleriyle doğal nehir ekosistemlerini taklit etmeye çalışan bir şirket olan Natel Energy'nin kurucu ortakları.
Abe, Bizim için büyük paket servisi ve tüm bu zaman boyunca yaptığımız şey, altyapının çevremizin sağlığını artırmaya yardımcı olabileceği yolları düşünmektir - ve kunduz barajları, diğer hayvan popülasyonlarını destekleyen başka türlü orada olmayacak altyapının iyi bir örneğidir diyor.
Hidroelektriğin çevreyi yok etmek yerine çevreyi iyileştirmeye yardımcı olabileceği fikri için bir motivasyon kaynağı.
Kurucular, doğal nehir koşullarını taklit etmek için tasarlanmış yeni ve balıklar için güvenli türbinlerle diğer özellikler sayesinde, tesislerinin enerji santrali verimliliği ile çevresel sürdürülebilirlik arasındaki boşluğu kapatabileceğini söylüyor. Aynı zamanda, mevcut hidroelektrik santrallerini güçlendirerek ve yeni projeler geliştirerek, dünyadaki en büyük yenilenebilir elektrik kaynağı olan ancak son yıllarda enerji üretiminde rüzgar ve güneş kadar büyümemiş olan bir hidroelektrik endüstrisini güçlendirebileceklerine inanıyorlar.
Gia, Hidroelektrik santraller, büyümenin kilidini açmak istiyorsak hem verimlilik hem de nehir sürdürülebilirliği için çözmemiz gerektiği fikrinin aksine, bugün yalnızca güç çıkışı düşünülerek inşa ediliyor diyor.
Bir hayatının misyonu
Natel'in kökenleri tek bir olaydan değil, ömür boyu süren olaylardan geliyor. Abe ve Gia'nın babası, içinde büyüdükleri kütük kulübeyi tasarlayan ve inşa eden bir mucit ve yenilenebilir enerji meraklısıydı. Televizyonu olmayan çocukların tercih ettiği eğlence, kitap okumak veya dışarıda olmaktı. Evlerindeki su, evin kuzey tarafında mekanik bir yel değirmeni kullanılarak üretilen güçle pompalandı.
Bir ipe elbise asarak büyüdük ve bunun nedeni bir kurutucuya sahip olamayacak kadar fakir olmamız değil, varlığımız ve enerji kullanımımızla ilgili her şeyin, sürdürülebilirlik konusunda bilinçli kararlar almamız gerektiği fikrinden kaynaklanmasıydı. diyor Abe.
Her iki kardeşi de büyüleyen şeylerden biri hidroelektrikti. Lisedeyken Abe, matematikte iyi olan arkadaşını yeni hidro türbin tasarımlarında kendisine yardım etmesi için dinlediğini hatırlıyor.
Her iki kardeş de MIT'ye gelmenin büyük bir kültür şoku olduğunu kabul ediyor, ancak kampüse nüfuz eden problem çözme ve girişimcilik atmosferini seviyorlardı. Gia, 1995 yılında MIT'ye geldi ve kimya mühendisliği alanında uzmanlaştı, Abe ise üç yıl sonra onu takip etti ve hem lisans hem de yüksek lisans dereceleri için makine mühendisliği alanında uzmanlaştı.
Tüm bu süre boyunca, hidroelektrik görüşünü asla kaybetmediler. 1998 MIT $100K Girişimcilik Yarışmalarında (o zamanlar $50K idi), lineer türbin tasarımına dayalı hidroelektrik santralleri için bir fikir ortaya koydular. Yarışmada finalist seçildiler, ancak bir şirket kurmadan önce yine de daha fazla endüstri deneyimi istiyorlardı. Mezun olduktan sonra, Abe makine mühendisi olarak çalıştı ve küçük hidroelektrik santrallerinin operatörleriyle bazı danışmanlık çalışmaları yaptı; Gia ise birkaç büyük finans şirketinin enerji masalarında çalıştı.
2009 yılında kardeşler, rahmetli babaları Daniel ile birlikte 200.000 dolarlık küçük bir işletme hibesi aldı ve resmi olarak Natel Energy'yinin hikayesini başlattı.
2009 ve 2019 yılları arasında kurucular, Abe'nin konveyör bant üzerindeki türbinler olarak tanımladığı doğrusal bir türbin tasarımı üzerinde çalıştı. Sistemin patentini aldılar ve birkaç tesise yerleştirdiler, ancak güvenli balık geçişini sağlama sorunu devam etti.
Daha sonra tipik olarak hidroelektrik türbinleri için kullanılan keskin kanatların aksine, bir türbin kanadı üzerinde son derece yuvarlak bir kenar kullanarak yüksek enerji santrali verimliliği elde edebileceklerini öne süren bazı modellemeler yaparken içgörüleri keskin bıçaklara ihtiyaçları yoksa belki de karmaşık yeni bir türbine ihtiyaçları olmadığını fark etmelerini sağladı.
Abe, Bu çok mantıksız ama belki de en yaygın tür olan pervaneli bir türbinle aynı sonuçları elde edebileceğimizi söyledik diyor.
Bir şaka ya da meydan okuma olarak başladı ve biraz modelleme yaptım ve hızla fark ettim, “bu gerçekten işe yarayabilir!” tüm endüstrinin alıştığı bir form faktöründe hareketli parça ve yüklemede neredeyse hiç değişiklik yok.
Natel'in geliştirdiği türbin, üçüncü taraf testlerine göre balıkların yüzde 99'undan fazlasının güvenli bir şekilde geçmesine izin veren kalın bıçaklara sahiptir. Natel'in türbinleri ayrıca önemli nehir tortularının geçişine izin verir ve nehirlerin kütük sıkışmaları, kunduz barajları ve kaya kemerleri gibi doğal özelliklerini taklit eden yapılarla birleştirilebilir.
Gia, Mümkün olan en verimli makineyi istiyoruz, ancak mümkün olan en balık güvenli makineyi de istiyoruz ve bu kesişme benzersiz fikri mülkiyetimize yol açtı diyor.
Restoration Hydro Turbine ile ilgili bir videoya göz atmak isterseniz lütfen buraya tıklayın.
Süper şarjlı hidroelektrik
Natel, Maine ve Oregon'daki mevcut fabrikalarında Restoration Hydro Turbine adını verdiği en son türbininin iki versiyonunu zaten kurdu. Şirket, bu yılın sonuna kadar, biri hidroelektrik santralleri için daha güçlü çevre düzenlemeleri nedeniyle Natel için önemli bir pazar olan Avrupa'da olmak üzere iki tane daha konuşlandırılacağını umuyor.
Kurulumlarından bu yana, ilk iki türbinin suda bulunan enerjinin yüzde 90'ından fazlasını türbindeki enerjiye dönüştürdüğünü ve bu da geleneksel türbinlerle karşılaştırılabilir bir verimlilik sağladığını söylüyorlar.
İleriye dönük olarak, Natel, sistemlerinin, aksi takdirde mevcut birçok tesisi kapatabilecek artan inceleme ve çevresel düzenlemelerle karşı karşıya kalan hidroelektrik endüstrisini güçlendirmede önemli bir rolü olduğuna inanıyor. Natel’in kurucuları, şirketin ABD ve Avrupa'da potansiyel olarak güçlendirilebileceği hidroelektrik santrallerinin, milyonlarca eve güç sağlamaya yetecek toplam yaklaşık 30 gigawatt kapasiteye sahip olduğunu söylüyor.
Natel'in ayrıca ABD ve Avrupa'daki birçok elektriksiz barajda tamamen yeni tesisler inşa etme hedefi var. Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 80.000 barajın sadece yüzde 3'üne enerji sağlanıyor. Kurucular, sistemlerinin ABD ve Avrupa'da yaklaşık 48 gigawatt yeni elektrik üretebileceğini tahmin ediyor - 100 milyondan fazla güneş paneline eşdeğer.
Gia, Oldukça anlamlı rakamlara bakıyoruz diyor. Modern çevresel gereksinimleri karşılarken üretken olmaya devam etmek için mevcut tabanı modernize ederken mevcut kurulu tabana önemli ölçüde ekleme yapabiliriz.
Genel olarak, son MIT araştırmasında yankılanan bir duygu olan, sürdürülebilir enerjiye geçişimizde hidroelektrik enerjiyi kilit bir teknoloji olarak görüyorlar.
Gia, Hydro bugün bu alanların çoğunda - voltaj regülasyonu, frekans regülasyonu, depolama gibi - elektrik güvenilirliği hizmetlerinin çoğunu sağlıyor diyor. Bu, anlamanın anahtarıdır: Sıfır karbonlu bir şebekeye geçerken, güvenilir bir şebekeye ihtiyacımız var ve hidro bunu desteklemede çok önemli bir role sahip. Özellikle bu geçişi olabildiğince çabuk yapmayı düşündüğümüzde, elde edebileceğimiz her türlü sıfır emisyonlu kaynağa ihtiyacımız olacak.
Natel Energy'nin vimeo kanalında yer alan içerikleri ziyaret ederek yeni teknoloji hakkında daha fazla bilgiye ulaşabilirsiniz.
Kaynak: mit.edu
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder