高德注册田纳西大学诺克斯维尔分校的教授们为美国能源部的水电研究做出了贡献

时间:2021-03-04 作者:河南《高德娱乐》 热度:


高德娱乐-Q554258报导:  位于诺克斯维尔的田纳西大学的两名教授正在为美国能源部高级研究计划局能源项目(ARPA-E)的潜艇流体动力学和河流千兆瓦系统(shark)项目提供研究。该项目旨在加速潮汐和河流水流的水力涡轮机设计过程,使其在经济上可行。

根据一份新闻稿,水力发电占美国能源产量的6.6%,而美国的水力发电大坝平均寿命超过80年。该大学表示,水坝会导致水道环境退化,并导致水下植被释放出的甲烷排放温室气体。然而,以环境可持续的方式利用水力发电仍然是电网脱碳努力的关键部分。

美国能源部已经向11个团队提供了总计3500万美元的资金,通过整合流体动力学、结构动力学、控制系统、电力电子、电网连接和性能优化等领域的专家,致力于降低能源成本。

奥兰多·里奥斯,材料科学与工程系助理教授(MSE) UT逗工程学院,和大卫·哈珀教授中心可再生碳(CRC) UT农业研究所Emrgy公司团队的关键成员,通过这个项目获得了360万美元。Emrgy建造了小型的模块化柔性水下涡轮机,可以大量伸缩,并且不需要修改现有的基础设施就可以放置在水道中。

电力公司和制造商将能够收集动能或水的流动,而不是在河流筑坝时收集的势能。收集动能需要的基础设施要少得多,但要生产分布式产品,制造成本必须降低。另一个重要的因素是确保材料抗腐蚀。这就是为什么Emrgy与UT合作。

Emrgy创始人兼首席执行官Emily Morris表示:“我们很高兴能与UT的MSE和CRC合作,推动Emrgy的技术创新,特别是在与长寿命高性能水下系统相关的材料进步方面。”

哈珀和里奥斯正试图设计可持续性材料,用于Emrgy的动力涡轮机系统。

Emrgy已经为河流供水系统设计了叶片。来自ARPA-E的资金将集中于从微咸水域涨落的潮汐中获取能量。这项合作研究的重点是设计能够适应水面高度的材料,采用可伸缩设计,这样叶片就可以根据潮汐池变长或变短。

里奥斯正在用回收原料制造一种铝合金,其中主要的合金元素是稀土矿的废料。

“我们正在研究的合金不需要热处理,所以它们更节能,”他说。“当你加热任何具有高纵横比的东西——比如刀片——它会变形,然后你必须把它拉直,这需要花钱。”

哈珀的专长是木质素基复合材料。木质素是有机聚合物,在近25%的木本植物细胞壁的形成中起着重要作用。木质素是纸浆和纸张制造的副产品,燃烧后产生能量。然而,并不是所有的木质素都被燃烧,而燃料是一种重要但价值低的用途。

他说:“我们的目标是利用这一丰富的资源,为林产品工业创造更多价值。”“我们正在设计基于木质素和可回收碳纤维的复合材料,以制造一种低成本、更可持续的材料。”

“鲨鱼”项目预计将持续三年,项目投资为3800万美元。

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