Подводная турбина с пустой сердцевиной: как генераторы на концах лопастей заменяют тяжелый редуктор

У ветрогенераторов за лопастями всегда скрывается массивный корпус с редуктором и генератором. Голландская компания Equinox Ocean Turbines решила освободить центр своей подводной турбины, оставив там только опорный подшипник.

Электричество вырабатывают две малые турбины, закрепленные на концах основных лопастей. Физика процесса проста: края 50-метрового винта движутся гораздо быстрее его центра. В этих точках вода вращает мини-генераторы с высокой скоростью и малым усилием. Такая схема избавляет конструкцию от самых уязвимых деталей — толстых валов и сложных коробок передач.

Концепцию под названием Mobula проверили в американской лаборатории NLR в Колорадо. Инженеры использовали компьютерную гидродинамику, разделив поток воды на 20,5 миллиона ячеек. Симуляция показала, что турбулентные завихрения от краев больших лопастей влияют на работу малых генераторов, но процесс остается предсказуемым и эффективным. Сама установка будет работать в полупогруженном состоянии, удерживаясь на дне одним тросом.

Испытания в реальных условиях уже прошли. Уменьшенную в десять раз модель Mobula 5 протестировали в проливе Марсдип у берегов Нидерландов. Прототип подтвердил расчеты: аппарат успешно погружался, всплывал, запускал ротор и выдавал ток. Проект достиг шестого уровня технологической готовности из девяти возможных.

Equinox планирует запустить промежуточную версию на 25 метров к 2028 году, а полноценную коммерческую установку мощностью 2 МВт — в 2030 году. Турбины планируют ставить в мощных океанских течениях, таких как Гольфстрим или Куросио. В отличие от ветра и солнца, вода течет постоянно, что делает приливную энергетику стабильным источником.

По оценкам исследователей, только в узком проливе Флориды можно установить тысячи таких машин, потенциально получая гигаватты энергии. Компания рассчитывает довести стоимость мегаватт-часа до отметки ниже 50 евро, чтобы конкурировать с традиционными источниками энергии.