По оценке ученых энергия волн может обеспечить десять процентов мирового спроса на энергию к 2050 году. И в реализации этого проекта подшипники станут ключевым фактором.
Как будет производиться электроэнергия?
Для выработки электроэнергии потребуется турбина, расположенная на поверхности воды или под водой. Турбина начинает вращение в момент, когда океанские волны поднимаются и опускаются, далее выработанная электроэнергия передается в сеть.
Ожидается, что первый в мире коммерческий волновой энергетический проект будет запущен к 2023 году в пяти километрах от берега Повуа-де-Варзин в Португалии. Волновая ферма состоит из серии поплавков размером с пассажирский вагон, которые перемещаются по волнам и передают энергию на специально построенную подстанцию. Каждый поплавок производит около 750 кВт электроэнергии - мощность, достаточная для снабжения 500 домов.
Сейчас перед разработчиками стоит задача - разработать оборудование, способное выдержать экстремальные условия окружающей среды. Волны постоянно бьют по оборудованию, а очень сильные штормовые волны могут повредить преобразователи энергии. Точно так же соленая морская вода разъедает или разрушает любую металлическую часть. Ученые и инженеры пробуют множество различных способов преодолеть эти проблемы.
Подшипники, используемые в преобразователях волновой энергии и периферийном вращающемся оборудовании, являются важным фактором успеха волновой фермы. Керамические подшипники являются одним из многих компонентов, используемых в нефтяных и газовых установках, которые также подойдут для применения в волновых фермах.
Инженеры-конструкторы могут выбрать подшипники из нержавеющей стали марки 316 для деталей, расположенных выше ватерлинии, но для подводных применений полностью керамические подшипники часто являются лучшим вариантом.
Керамические подшипники, изготовленные из диоксида циркония или нитрида кремния с сепараторами и уплотнениями из ПЭЭК, обеспечивают превосходную коррозионную стойкость в морской среде. Поскольку керамические подшипники не подвержены влиянию морской воды, где они постоянно погружены в воду и могут выдерживать высокие нагрузки.
Помимо материала подшипников, качество и посадка вала не менее важны для инженеров-конструкторов, разрабатывающих машины и оборудование для испытаний мощности волны или для полноценных волновых ферм. Правильные подшипники могут минимизировать трение и коррозию, решая проблему вымывания смазки, устраняя необходимость в смазке.
Новое время требует новых подшипниковых решений. И они не заставят себя ждать.