缓慢移动的海洋和河流可能是一种新的，可靠的和负担得起的替代能源。密歇根大学的一位工程师制造了一种像鱼一样工作的机器，将流体中潜在的破坏性振动变成干净的可再生能源。
这台机器叫做VIVACE。VIVACE是第一个能够利用全球大部分水流能量的已知装置，因为它的流速低于2节(大约每小时2英里)。大部分地球的水流都比3节慢。涡轮机和水磨机需要平均5或6节的速度才能有效运行。
VIVACE代表用于水生清洁能源的Vortex感应振动。它不依赖于波浪，潮汐，涡轮机或水坝。它是一种独特的流体动能系统，依赖于“涡激振动”。
涡旋引起的振动是一种圆形或圆柱形物体在流体流动中产生的波动，流体可以是空气或水。当物体掠过时，物体的存在会使当前的速度发生扭结。这导致漩涡或漩涡在物体的相对侧以图案形成。涡流上下或左右推动和拉动物体，垂直于电流。
风中的这些振动推翻了1940年华盛顿的塔科马海峡大桥和1965年英格兰的费里桥电站冷却塔。在水中，振动会经常损坏码头，石油钻井平台和沿海建筑物。
“在过去的25年里，包括我自己在内的工程师一直试图抑制涡流引起的振动。但现在在密歇根州，我们正在做相反的事情。我们增强振动并利用这种强大而具有破坏性的力量，”VIVACE开发人员说。 Michael Bernitsas，UM海军建筑与海洋工程系教授。
鱼儿早已知道如何将引起这些振动的漩涡充分利用。
“VIVACE复制了鱼类技术的各个方面，”Bernitsas说。“鱼身体弯曲，在他们面前的鱼体所散落的漩涡之间滑行。他们的肌肉力量无法以他们前进的速度推动他们穿过水面，所以他们互相骑在一起。”
这一代Bernitsas的机器看起来并不像鱼，但他说未来的版本将具有相当于尾部和表面粗糙度的比例。他实验室里的工作原型只是一个与弹簧相连的圆滑圆柱体。在他的海洋可再生能源实验室中，气缸水平悬挂在拖拉机拖车大小的水箱中的水流中。水箱中的水以1.5节的速度流动。
以下是VIVACE的工作原理：气缸在电流中的存在导致在气缸上方和下方形成交替的涡流。涡流在其弹簧上上下推动被动气缸，产生机械能。然后，机器将机械能转换为电能。
伯尼察斯说，只需几个气缸即可为锚泊船或灯塔提供动力。这些气缸可以堆叠在一个短梯子上。该教授估计，VIVACE转换器的大小与跑道相当，大约两层高，可以为大约100,000个房屋供电。这样的阵列可以放在河床上，也可以悬挂在水中。但这一切都将浮出水面。
因为VIVACE的振荡会很慢，所以理论上系统不会像水坝和水轮机那样损害海洋生物。
Bernitsas表示，VIVACE能耗约为每千瓦时5.5美分。风能每千瓦时6.9美分。核成本为4.6，太阳能发电成本为每千瓦时16至48美分，具体取决于地点。
“对于世界的能源需求，将不会有一个解决方案，”Bernitsas说。“但如果我们能够利用海洋中0.1%的能量，我们就可以满足150亿人的能源需求。”
研究人员最近完成了一项可行性研究，发现该设备可以从底特律河取水。他们正在努力在18个月内在那里部署一个试点项目。
这项工作得到了美国能源部，海军研究办公室，国家科学基金会，底特律/韦恩县港口公司，DTE能源基金会，密歇根大学商业化计划和Link基金会的支持。该技术正通过Bernitsas的Vortex Hydro Energy公司实现商业化。
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