Peneliti Universitas Texas mengembangkan bilah turbin angin laut dalam

Todd Griffith, profesor teknik mesin, mendemonstrasikan desain bilahnya untuk turbin angin terapung lepas pantai. Griffith memimpin tim peneliti dan kolaborator UT Dallas untuk membangun prototipe turbin. Sumber | Universitas Texas di Dallas

Universitas Texas di Dallas (UT Dallas) profesor teknik mesin Dr. Todd Griffith dan timnya telah menerima hibah $3,3 juta dari Departemen Energi AS untuk mengembangkan prototipe desain turbin angin lepas pantai terapung mereka untuk mengubah angin laut dalam menjadi listrik.

Hibah baru ini merupakan bagian dari dana penghargaan Advanced Research Projects Agency-Energy (APRA-E) senilai $26 juta yang mendanai 13 proyek untuk mempercepat teknologi turbin angin lepas pantai terapung melalui Aerodynamic Turbines, Lighter and Afloat, dengan Nautical Technologies and Integrated Servo-Control (ATLANTIS). ) program.

Departemen Energi memperkirakan bahwa perairan negara bagian dan federal di sepanjang pantai AS dan Great Lakes dapat menghasilkan dua kali jumlah energi yang dihasilkan oleh semua pembangkit listrik negara yang digabungkan. Salah satu hambatan terbesar untuk memanen energi itu adalah tingginya biaya pemasangan turbin angin di perairan yang lebih dalam, di mana platform terapung diperlukan. Proyek Griffith bertujuan untuk menurunkan biaya dan mengatasi tantangan dengan pemasangan dan penyambungan ke jaringan energi yang ada dengan kabel bawah air.

Desain turbin angin sumbu vertikal Griffith, tidak seperti turbin angin sumbu horizontal tiga bilah tradisional, membutuhkan bilah vertikal yang berdiri tegak pada platform yang sebagian berada di atas permukaan laut dan sebagian di bawah. Platform ini terpasang ke dasar laut dengan kabel, bukan berlabuh langsung ke dasar laut, di bawah kedalaman laut setidaknya 200 kaki.

Menurut desain, bilah turbin akan naik antara 600 kaki dan 700 kaki di atas permukaan laut, tetapi bisa mencapai setinggi 900 kaki.

Griffith mulai menyelidiki desain turbin angin sumbu vertikal pada tahun 2009 ketika ia menjadi anggota utama staf teknis dan pimpinan teknis lepas pantai di Departemen Teknologi Energi Angin Sandia National Laboratories (Albuquerque, N.M., AS). Dia bergabung dengan UT Dallas pada tahun 2017.

Di bawah hibah baru, tim UT Dallas akan mencakup mahasiswa doktoral, peneliti postdoctoral dan Dr. Mario Rotea, Ketua Erik Jonsson dan kepala teknik mesin, yang akan memimpin sistem kendali proyek. Melalui proses yang disebut co-design kontrol, Rotea mengatakan dia akan bekerja mengembangkan subsistem yang diperlukan untuk mengekstraksi daya paling banyak dengan tenaga turbin paling sedikit, yang mencakup mengelola gaya pada sudu dan kecepatan turbin dalam kondisi cuaca yang berubah.

Penelitian ini sangat penting untuk memperluas penggunaan energi angin di Amerika Serikat, terutama di daerah pesisir, menurut Rotea. Satu-satunya proyek angin lepas pantai komersial di negara ini, yang mulai online pada tahun 2016, adalah Ladang Angin Block Island sekitar 4 mil di lepas pantai Block Island, Rhode Island.

Peneliti UT Dallas bekerja sama dengan University of Illinois di Urbana-Champaign dan mitra perusahaan Aquanis Inc., VL Offshore dan XFlow Energy.

“Bagi saya, ini adalah kesempatan untuk melakukan penelitian hebat dengan tim teknik multidisiplin yang hebat,” kata Griffith. “Kami menyatukan desain struktural, aerodinamis, sistem kontrol, sistem terapung, ekonomi, dan prosedur pemasangan. Ini adalah masalah rekayasa tingkat sistem yang sebenarnya. Saya sangat senang bisa memimpin grup yang luar biasa ini untuk menyatukan semua teknologi ini guna mewujudkan visi program ATLANTIS.”