Các kỹ sư khai thác gió trong đường hầm để biến đường sắt thành nguồn năng lượng tái tạo
Đại học Manchester
Nguồn: Đại học Manchester
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Manchester đang phát triển công nghệ tiên phong để khai thác sức gió mạnh trong các đường hầm đường sắt, biến chúng thành các nhà máy điện năng lượng tái tạo.
Một nhóm nghiên cứu từ Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không Vũ trụ, hợp tác với đối tác công nghiệp Q-Sustain Limited, một công ty tư vấn kỹ thuật có trụ sở tại Manchester, đang thiết kế các tua-bin gió trục đứng (VAWT) tiên tiến, có khả năng thu luồng khí tạo ra bởi các đoàn tàu di chuyển trong đường hầm—còn được gọi là hiệu ứng piston.
Dự án, bắt đầu với dự án Nâng cấp Tuyến đường Transpennine, sẽ khám phá cách thức tích hợp nguồn năng lượng chưa được khai thác này vào cơ sở hạ tầng giao thông, cung cấp điện sạch và hỗ trợ các mục tiêu giảm phát thải carbon của Vương quốc Anh.
Các nghiên cứu khả thi ban đầu đã xác nhận tiềm năng của luồng khí trong đường hầm, và nhóm nghiên cứu đã phát triển một bộ công cụ phân tích kinh tế kỹ thuật (TEA) riêng để đánh giá hiệu suất và khả năng thương mại của các thiết kế như vậy. Được cung cấp thông qua VerXis Wind, phần mềm này cung cấp một nền tảng thiết thực để đánh giá các dự án năng lượng tái tạo, với các ứng dụng tiềm năng vượt ra ngoài phạm vi đường sắt.
Dự án, với phạm vi "kỹ thuật bền vững và hệ thống giao thông", có thể chuyển đổi cách thiết kế và vận hành cơ sở hạ tầng giao thông trong tương lai.
Tiến sĩ Amir Keshmiri, trưởng nhóm nghiên cứu của dự án tại Đại học Manchester, cho biết: "Bộ công cụ VerXis của chúng tôi đại diện cho một bước tiến vượt bậc trong nghiên cứu năng lượng tái tạo. Bằng cách chuyển đổi dữ liệu hình học đường hầm và lịch trình tối thiểu thành các chỉ số kinh tế cấp ngân hàng chỉ trong vài phút, chúng tôi đang thu hẹp khoảng cách giữa đổi mới học thuật và triển khai thực tế, giúp các VAWT gió piston không chỉ khả thi về mặt kỹ thuật mà còn thực sự đáng đầu tư."
Azhar Quaiyoom, giám đốc đối tác công nghiệp Q-Sustain Limited, cho biết thêm: "Điều khiến chúng tôi phấn khích nhất về VerXis là khả năng nhanh chóng thử nghiệm và mở rộng quy mô các thiết kế tua-bin phù hợp với từng môi trường đường hầm. Bộ công cụ này cho phép đưa ra các quyết định thông minh hơn dựa trên dữ liệu, giúp chúng tôi triển khai các giải pháp bền vững trong cơ sở hạ tầng đường sắt, phù hợp với tham vọng đạt mức phát thải ròng bằng 0 của Vương quốc Anh và tính toán lợi tức đầu tư cho khách hàng."
Nguồn: Đại học Manchester
Giai đoạn tiếp theo sẽ chứng kiến các tua-bin nguyên mẫu được thử nghiệm trong môi trường đường hầm thực tế, cùng với việc phát triển thêm bộ công cụ VerXis, với tham vọng tác động đến các tiêu chuẩn năng lượng đường sắt trong tương lai.
Nếu thành công, phương pháp này có thể được áp dụng không chỉ cho đường sắt mà còn cho các mạng lưới giao thông khác, cung cấp một mô hình có khả năng mở rộng để tích hợp năng lượng tái tạo vào cơ sở hạ tầng trên khắp Vương quốc Anh và hơn thế nữa.
Được cung cấp bởi Đại học Manchester
Khám phá thêm
Tua-bin thẳng đứng có thể là tương lai của các trang trại gió
