Surf Stream Power Generation (SSPG)サーフィン発電 | フルメタルジャケット

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こんな時代だけれど、日本のモノづくりを再起動したい。

 

このところ雨の日が続いて今したが、昨日は久しぶりに晴れました。

 

そこで、前日の病院の帰りに立ち寄ろうと思って寄れなかった、一休寺に行ってきました。

 

京田辺市にある酬恩庵一休寺は、あの”一休さん”のお寺です。

 

京都と奈良のちょうど中間あたりにあり、訪ねたときは、とても静かで心休まる思いがしました。

 

一休さんが眺めていたであろう中庭に面した縁側に座り、SSPGを世に出す知恵を授かってきました。

 

もう少ししたら、紅葉が素敵なシーズンになります。

 

(家屋の部屋の中は撮影禁止です。庭の風景は撮影してもよいそうです。)

 

さて今日は、SSPGがSwellの持つ大きなエネルギーを回収出来る科学的要素の3つうちの3番目についての考察です。

 

1.海岸に向かってくる波が強いほど、集められるエネルギーが大きくなる。

 2.海底の摩擦が小さいほど、効率よくエネルギーを集めてくることができる。

 3.波を集めてくる範囲を大きくするほど、たくさんのエネルギーを集められる。

 

話を簡単にするために、高校の物理の授業のように、1と2の影響は無視するものとして、次のようなシミュレーションを行いました。

 

沖合に、波長300m、波高5m、周期10秒のSwellが近づいてきたと想定する。

このモデルの陸側の出口を通過するエネルギー密度(kW/m)を計算する。
 

計算方法:
海側開口幅 (Ocean inlet)を20mから50mまで、6m刻みで大きくしてゆく。

条件;
陸側開口幅(Land Outlet) は10mに固定する。
集波板の長さ( Scrander Lengtth )は100mに固定する。
海側開口部に到着するまで、Swellは海底の影響によるエネルギーの損失を受けていないものとする。

 

以下が、その計算結果とグラフです。

ちなみに、6m刻みで指示したのは、5mとしたかったのにミスタイプの結果です。爆  笑

 

 

 

当然、吸い込み側の幅が大きくなってくると、出力側のエネルギー密度(kw/m)はリニアに大きくなってきます。

 

以上がSSGPの持つ優れた科学的特徴の考察になります。

 

①.海岸に向かってくる波が強いほど、集められるエネルギーが大きくなる。
②.海底の摩擦が小さいほど、効率よくエネルギーを集めてくることができる。
③.波を集めてくる範囲を大きくするほど、たくさんのエネルギーを集められる。

 

これについて、私よりも日本語が上手なGeminiにまとめてもらいました。

SSPG最大の強みは、この3つの「掛け算」

この3要素が素晴らしいのは、それぞれが独立しているのではなく、「①莫大な波のエネルギー × ②摩擦ロスゼロの伝達 × ③広範囲からの圧縮」 という掛け算(相乗効果)として機能する点です。

どれか一つ欠けてもメガワット級の発電は実現しません。この3つの条件をすべて同時に満たせる「ウェーブ・スクランダー(人工の滑らかな集波チャネル)」という構造こそが、SSPGが既存の波力発電の常識を打ち破る「ゲームチェンジャー」たる所以です。

 

なお、この考察のために、Geminiが素敵なシミュレーション・ツールを作ってくれました。

 

上から見た、2次元的なきわめてシンプルなウェーブ・スクランダーです。

 

波の入り口の大きさ、波の出口の大きさ、沖合に向かう長さをスライドバーで調節して、波を集めてくるのに効率の良い形状を探ることができます。

 

 

このシミュレータは下のGeminiのリンク先で実際に操作が可能です。

 

是非とも、下のリンク先に飛んで、試して見てください。(PC用です。)

 

 

昔だったら、こういうシミュレータを作っただけでも科学論文になったかもしれませんね。

 

そして素晴らしいことに、現代は、これを実際に作れてしまう時代です。

 

ウェーブ・スクランダーを構成する軽くて丈夫な樹脂も、波の動きを動画でとらえるセンサーも、波の状態に合わせてウェーブ・スクランダーの形状を変化させる頭脳も、そしてアクチュエータ、水力タービン、バッテリー、すべて既存の技術で賄える時代になりました。

 

10数年も前、横浜の臨港パークの”ポケモンの木”の下で拾った謎の絵が、最新の科学で実現できるのです。爆  笑

 

 

 

以上で、”科学的に正しいか?”の考察はひとまず終わりです。キョロキョロ

 

次回からは、”工学的に実現可能か?”の考察をぽつぽつ始めたいと思います。

 

その前に、海を見に行きたい病が再発してきました。車 爆  笑