Японія з її розгалуженою мережею з понад 2780 рибальських портів і 993 комерційних гаваней постійно шукає інноваційні методи захисту цих життєво важливих об’єктів прибережної інфраструктури від руйнівного впливу цунамі.
Один з найсучасніших підходів містить динамічну систему бар’єрів з воротами, що з’являються з морського дна для захисту гаваней від цунамі, штормових припливів і високих хвиль. Проблеми з експлуатацією таких воріт виникають під час стихійних лих, коли перебої в електропостачанні можуть порушити їхню функціональність.
Вирішуючи цю проблему, дослідницька група під керівництвом професора Хіроші Такагі з Токійського технологічного інституту представила нову саморухому систему морських воріт (SMS), яка використовує енергію мікроприпливів для руху воріт. Ця система, детально описана в журналі “Renewable Energy”, має ворота для входу в гавань, які автоматично зачиняються в неактивні періоди, наприклад, вночі або у святкові дні. Механізм використовує різницю в рівнях води по обидва боки гавані, щоб генерувати і зберігати електроенергію для роботи воріт.
Професор Такагі підкреслює унікальність системи SMS, наголошуючи на її глобальній новизні у використанні рухомих морських стін для виробництва і подальшого використання електроенергії для автономної роботи.
Японія, з її протяжним узбережжям, традиційно не пристосована для великомасштабної приливної енергетики через мінімальний діапазон припливів і відпливів. Однак SMS розумно використовує ці незначні коливання припливів, що коливаються від 10 см до 150 см під час весняних припливів. Вона складається з послідовності воріт з інтервалом 30 см, що забезпечує безперебійну незалежну роботу. У ці проміжки вмонтовані невеликі турбіни, кожна з яких оснащена пропелером з інтервалом 50 см, для виробництва електроенергії.
- Створено матеріал, який поглинає звуки
- Енергію з плавучої сонячної ферми будуть відправляти дрони
- Китай випробував флотилію з півсотні роботів
Попередні випробування в різних японських портах, де система працювала протягом восьми годин щодня, мали на меті оцінити її здатність виробляти достатню кількість електроенергії для закриття воріт після попередження про цунамі. З 56 досліджуваних портів дев’ять виявилися високо реалістичними, 14 – реалістичними, а 33 були визнані неможливими через недостатню кількість виробленої електроенергії. Зокрема, 20 потенційних майданчиків були визначені вздовж західного узбережжя Японії, що межує з Нанкайською западиною – зоною, відомою своїми столітніми мегарозломними землетрусами і цунамі, що їх спричиняють. Ці висновки позиціонують SMS як надійний захисний механізм для цих портів з високим рівнем ризику і прилеглих регіонів.
Зокрема, такі порти, як Хімедзі і Фукуяма, розташовані в промислових районах внутрішнього моря Сето, були визначені як оптимальні для виробництва надлишкової енергії, що дозволяє зберігати і використовувати її в майбутньому. SMS не лише обіцяє захистити ці ключові промислові зони від загрози цунамі, але й пропонує допоміжне енергопостачання, тим самим підвищуючи стійкість промисловості до стихійних лих та інтегруючи відновлювану енергетику в стратегії запобігання катастрофам.
Професор Такагі бачить SMS як гармонійне поєднання запобігання катастрофам і використання відновлюваної енергії, хоча і визнає, що попереду ще багато технічних, юридичних і регуляторних перешкод. Він оптимістично налаштований щодо глобального потенціалу цієї новаторської технології захисту від цунамі, передбачаючи її міжнародне визнання як трансформаційного рішення для запобігання стихійним лихам.