Энергия ветра в тоннелях: Инновации для железных дорог

Инженеры Манчестерского университета разрабатывают революционную технологию, способную превратить железнодорожные тоннели в электростанции, использующие возобновляемую энергию. Речь идет об использовании мощных воздушных потоков, возникающих в тоннелях.

Команда специалистов из Департамента механической и аэрокосмической инженерии совместно с компанией Q-Sustain Limited, занимающейся инженерными консультациями, работают над созданием инновационных ветрогенераторов вертикального типа (VAWT). Эти устройства будут улавливать воздушный поток, создаваемый движением поездов в тоннелях — так называемый поршневой эффект.

В рамках проекта, стартующего с программы Transpennine Route Upgrade, будет исследована возможность интеграции этого неиспользуемого источника энергии в транспортную инфраструктуру. Это позволит генерировать чистую электроэнергию и внесет вклад в достижение целей Великобритании по декарбонизации.

Предварительные исследования уже подтвердили потенциал использования воздушных потоков в тоннелях. Команда разработала специализированный инструментарий для технико-экономического анализа (TEA), позволяющий оценить производительность и коммерческую жизнеспособность подобных разработок. Программное обеспечение VerXis Wind предоставляет практическую платформу для оценки проектов в области возобновляемой энергетики, с возможностью применения далеко за пределами железнодорожной сферы.

Этот проект, направленный на развитие устойчивого машиностроения и транспортных систем, может кардинально изменить подходы к проектированию и эксплуатации транспортной инфраструктуры в будущем.

Доктор Амир Кешмири, научный руководитель проекта в Манчестерском университете, отметил: «Наш инструментарий VerXis — это значительный шаг вперед в исследованиях возобновляемой энергетики. Преобразуя минимальные данные о геометрии тоннеля и расписании в банковские экономические показатели за считанные минуты, мы сокращаем разрыв между академическими инновациями и практическим внедрением. Это делает поршневые ветрогенераторы не просто технически осуществимыми, но и реально привлекательными для инвестиций».

Азхар Куайюм, директор компании-партнера Q-Sustain Limited, добавил: «Что нас больше всего восхищает в VerXis, так это его способность быстро тестировать и масштабировать конструкции турбин, адаптированные к условиям каждого тоннеля. Этот инструментарий позволяет принимать более обоснованные, основанные на данных решения, помогая нам внедрять устойчивые решения в железнодорожную инфраструктуру, соответствующие целям Великобритании по достижению нулевого уровня выбросов, и рассчитывать окупаемость инвестиций для наших клиентов».

Следующим этапом станут испытания прототипов турбин в реальных условиях тоннелей, а также дальнейшее развитие инструментария VerXis. Цель — оказать влияние на будущие стандарты энергопотребления в железнодорожном транспорте.

В случае успеха, предложенный подход может быть применен не только к железным дорогам, но и к другим транспортным сетям, создавая масштабируемую модель интеграции возобновляемой энергетики в инфраструктуру по всей Великобритании и за ее пределами.