www.technologieenindustrie.com
11
'22
Written on Modified on
NSK
Ocean Harvesting test een nieuw type duurzame energieopwekking: golfenergie - met NSK-kogelomloopspindels
Het Zweedse start-up bedrijf Ocean Harvesting maakt gebruik van een nieuwe, onuitputtelijke energiebron. Met behulp van een drijvende boei wordt het mogelijk om de op-en-neergaande beweging van het zeeoppervlak om te zetten in elektrische energie. Hierbij spelen de heavy-duty kogelomloopspindels van NSK een belangrijke rol.
Ook al groeit momenteel het aandeel van duurzame energieopwekking constant, toch blijft het noodzakelijk dat, gezien de ambitieuze doelstellingen voor het reduceren van CO2-uitstoot, er wereldwijd gewerkt blijft worden aan de ontwikkeling van nieuwe duurzame energiebronnen.
Ocean Harvesting heeft nu een oplossing ontwikkeld waarmee energie kan worden gewonnen uit de beweging van zeegolven. Het basisidee van het systeem, InfinityWEC (Wave Energy Converter) genaamd, gaat uit van boeien die aan de zeebodem zijn bevestigd. De oceaandeining zorgt ervoor dat de boeien stijgen en dalen. Deze beweging wordt opgevangen door een hydraulisch constante-kracht veersysteem (een hydraulische cilinder verbonden met een groot gasreservoir) en twee heavy-duty kogelomloopspindels van NSK. De moeren van deze kogelomloopspindels zijn rechtstreeks verbonden met de cilinder, zodat de lineaire op- en neerwaartse beweging kan worden omgezet in een roterende beweging (van de kogelomloopspindel) die een generator aandrijft die elektrische stroom produceert.
Er moesten vele gedetailleerde oplossingen worden ontwikkeld voordat dit elegante en duurzame concept in de praktijk kon worden gebracht. Zo is het bijvoorbeeld van groot belang dat de beweging van de boei optimaal wordt afgestemd op elke afzonderlijke golf, aangezien dit essentieel is voor een efficiënte energieopwekking. Voor de noodzakelijke neerwaartse terugloop van de kogelmoer zorgt de hydraulische cilinder. Deze slaat een deel van de door de opwaartse kracht op de boei gegenereerde energie op en geeft deze weer vrij aan de kogelmoer als deze omlaag beweegt.
De keuze van het aandrijfsysteem voor deze functies vereiste de nodige zorgvuldigheid, vooral omdat de aandrijving continu onder ongunstige omgevingscondities werkt (afgedicht onder water) met beperkte mogelijkheden voor het plegen van onderhoud.
Mikael Sidenmark, CEO of Ocean Harvesting Technologies AB, licht toe: "Vergeleken met de lier- en tandheugelaandrijvingen die we hebben onderzocht, bleken kogelomloopspindels de beste optie te zijn voor het leveren van grote kracht, lange slag, hoge efficiëntie en een hoge rotatie output bij de generator.”
De technici van het bedrijf kozen voor NSK vanwege de zeer lange levensduur van de zware kogelomloopspindels uit NSK’s HTF serie. Mikael Sidenmark legt uit: "Van de kogelomloopspindels wordt verwacht dat ze in 20 jaar 100 miljoen belastingscycli uitvoeren – er wordt dus zeer veel van ze geëist." Een andere reden om met NSK samen te werken, zegt Sidenmark, is het hoge niveau van de beschikbare ondersteuning.
De ontwikkeling van de HTF serie heavy-duty kogelomloopspindels was met name bedoeld voor zware toepassingen in gereedschapsmachines, zoals persen en andere vormmachines, evenals in spuitgietmachines met elektrische in plaats van hydraulische aandrijving. Dankzij hun bestendigheid tegen zeer hoge belastingen en hun uitzonderlijk lange levensduur, zijn de kogelomloopspindels uit de HTF serie echter ook geschikt voor infrastructurele toepassingen, bijvoorbeeld als dempingselement in innovatieve systemen die bescherming bieden tegen aardbevingen bij hoogbouw.
Ocean Harvesting test momenteel een prototype van de ’InfinityWEC’ op een schaal van 1:10. Bij een bevredigend resultaat wordt een prototype op een schaal van 1:3 getest. In 2024 wordt levensvatbaarheid van de eerste op ware grootte gebouwde ‘golfenergieomzetter’ onderzocht. In de tussentijd werkt NSK verder aan de ontwikkeling, het ontwerp en de productie van een HTF heavy-duty kogelomloopspindel volgens de specificaties van Ocean Harvesting.
Ocean Harvesting heeft nu een oplossing ontwikkeld waarmee energie kan worden gewonnen uit de beweging van zeegolven. Het basisidee van het systeem, InfinityWEC (Wave Energy Converter) genaamd, gaat uit van boeien die aan de zeebodem zijn bevestigd. De oceaandeining zorgt ervoor dat de boeien stijgen en dalen. Deze beweging wordt opgevangen door een hydraulisch constante-kracht veersysteem (een hydraulische cilinder verbonden met een groot gasreservoir) en twee heavy-duty kogelomloopspindels van NSK. De moeren van deze kogelomloopspindels zijn rechtstreeks verbonden met de cilinder, zodat de lineaire op- en neerwaartse beweging kan worden omgezet in een roterende beweging (van de kogelomloopspindel) die een generator aandrijft die elektrische stroom produceert.
Er moesten vele gedetailleerde oplossingen worden ontwikkeld voordat dit elegante en duurzame concept in de praktijk kon worden gebracht. Zo is het bijvoorbeeld van groot belang dat de beweging van de boei optimaal wordt afgestemd op elke afzonderlijke golf, aangezien dit essentieel is voor een efficiënte energieopwekking. Voor de noodzakelijke neerwaartse terugloop van de kogelmoer zorgt de hydraulische cilinder. Deze slaat een deel van de door de opwaartse kracht op de boei gegenereerde energie op en geeft deze weer vrij aan de kogelmoer als deze omlaag beweegt.
De keuze van het aandrijfsysteem voor deze functies vereiste de nodige zorgvuldigheid, vooral omdat de aandrijving continu onder ongunstige omgevingscondities werkt (afgedicht onder water) met beperkte mogelijkheden voor het plegen van onderhoud.
Mikael Sidenmark, CEO of Ocean Harvesting Technologies AB, licht toe: "Vergeleken met de lier- en tandheugelaandrijvingen die we hebben onderzocht, bleken kogelomloopspindels de beste optie te zijn voor het leveren van grote kracht, lange slag, hoge efficiëntie en een hoge rotatie output bij de generator.”
De technici van het bedrijf kozen voor NSK vanwege de zeer lange levensduur van de zware kogelomloopspindels uit NSK’s HTF serie. Mikael Sidenmark legt uit: "Van de kogelomloopspindels wordt verwacht dat ze in 20 jaar 100 miljoen belastingscycli uitvoeren – er wordt dus zeer veel van ze geëist." Een andere reden om met NSK samen te werken, zegt Sidenmark, is het hoge niveau van de beschikbare ondersteuning.
De ontwikkeling van de HTF serie heavy-duty kogelomloopspindels was met name bedoeld voor zware toepassingen in gereedschapsmachines, zoals persen en andere vormmachines, evenals in spuitgietmachines met elektrische in plaats van hydraulische aandrijving. Dankzij hun bestendigheid tegen zeer hoge belastingen en hun uitzonderlijk lange levensduur, zijn de kogelomloopspindels uit de HTF serie echter ook geschikt voor infrastructurele toepassingen, bijvoorbeeld als dempingselement in innovatieve systemen die bescherming bieden tegen aardbevingen bij hoogbouw.
Ocean Harvesting test momenteel een prototype van de ’InfinityWEC’ op een schaal van 1:10. Bij een bevredigend resultaat wordt een prototype op een schaal van 1:3 getest. In 2024 wordt levensvatbaarheid van de eerste op ware grootte gebouwde ‘golfenergieomzetter’ onderzocht. In de tussentijd werkt NSK verder aan de ontwikkeling, het ontwerp en de productie van een HTF heavy-duty kogelomloopspindel volgens de specificaties van Ocean Harvesting.
1) Het WEC systeem van Ocean Harvesting kan op duurzame en CO2-neutrale wijze energie opwekken uit zeegolven. Foto's: Ocean Harvesting
3) De kogelomloopspindels uit de HTF-serie, die oorspronkelijk werden ontwikkeld voor gereedschapsmachines, kunnen ook bijdragen aan de bescherming van gebouwen en bruggen tegen aardbevingen. Foto: NSK
