Гидроэнергетика представляет собой альтернативу ископаемым видам топлива, но не все методы выработки одинаково чисты или экономически жизнеспособны.

«Классическое решение» предполагает строительство бетонной плотины и размещение там гидроэлектростанции, но с этим связаны все виды проблем», - говорит Кейт Мур, доцент кафедры машиностроения и механики в Колледже инженерии и прикладных наук им. П.К. Россина в Лихайе. . «Строительство плотины дорого обходится, но это также оказывает огромное воздействие на окружающую среду. Вы ограничиваете миграцию рыбы, вы меняете топологию местной реки и влияете на всю экологическую систему вокруг нее».

Исследователи предлагают другой подход к возобновляемой энергии - использование энергии естественных речных потоков и превращение ее в электричество за счет использования био-вдохновляемых турбин на подводных крыльях. 

По словам Муреда, инновационный подход команды, ориентированный на реки, может расширить доступ к более чистым и более экономичным источникам энергии, особенно для сельских жителей.

Подводные крылья - это подводные лопасти, которые перемещаются вверх и вниз вместе с потоком воды. Движение имитирует движение хвостового плавника рыб или ласты аквалангиста. Команда разрабатывает систему, которая механически преобразует это колебание во вращательное движение, которое приводит в действие генератор, превращая поток реки в электричество.

«Постоянный речной поток дает огромное количество ресурсов», - говорит Мур. «Реки есть почти в каждом городе. Нам нужна система с гораздо меньшим экологическим следом и гораздо меньшими затратами, чем старые технологии».

Проект поддерживает Министерство энергетики и он является одним из 11 проектов, получивших 35 миллионов долларов США в рамках программы Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA-E) по подводным гидрокинетическим и речным киломегаваттным системам (SHARKS). Команда, получившая грант в размере 3,5 миллиона долларов, была выбрана для участия в демонстрации технологий на саммите ARPA-E Energy Innovation Summit.

«Гидрокинетическая энергия - это обильный возобновляемый ресурс, который может повысить отказоустойчивость сети и снизить уязвимость инфраструктуры, но в настоящее время это слишком дорогостоящий вариант по сравнению с другими источниками генерации энергии», - сказал директор ARPA-E Лейн Генатовски. «Команды SHARKS преодолеют этот барьер, разработав новые эффективные системы HKT, которые используют приливные, речные и океанские ресурсы для разработки экономически привлекательных возможностей производства энергии».

В течение трех лет пять подгрупп будут проектировать отдельные компоненты, которые, в случае успеха, будут объединены для создания экономичной и экологически чистой речной турбины с колебательным движением. 

Команда надеется свести к минимуму нарушения экосистемы реки, создав колеблющуюся речную турбину, которая движется вертикально с меньшей скоростью по сравнению с существующими роторными речными турбинами. Датчики в системе позволят ей адаптироваться к естественным изменениям глубины реки и поддерживать стабильное производство энергии.

«Бывают дни, когда не светит солнце и не дует ветер», - говорит Мур. «Но реки всегда текут. Эта технология обеспечит энергией большее количество сельских сообществ , которые в противном случае не смогли бы воспользоваться преимуществами других видов солнечной и ветровой энергии из-за отсутствия инфраструктуры или различных климатических условий».