Ο Mike Muglia μισεί να χάσει ένα κύμα.
Ένας αυτοαποκαλούμενος ναρκομανής, ο Muglia τραβάει τα κύματα στη σανίδα του για σέρφινγκ στις ακτές των Outer Banks στη Βόρεια Καρολίνα. Πιο μέσα σε αυτά τα νερά - 15 ναυτικά μίλια για την ακρίβεια - κάθεται ένας άλλος σέρφερ. Σωστή ονομασία Waverider, αυτός ο σέρφερ είναι ένας σημαδούρας 440 λιβρών, μισός κίτρινος μπανανάς, μισός τεύτλων-μοβ που χρησιμοποιεί η Muglia για να μελετήσει την ενέργεια που ρέει στους ωκεανούς μας.
Αυτή η μπανάνα-κίτρινη σημαδούρα Waverider θα περάσει 12 μήνες έξω από τις ακτές της Βόρειας Καρολίνας, συλλέγοντας δεδομένα για τα κύματα των ωκεανών, τα ρεύματα, τις παλίρροιες και τις θερμοκρασίες του νερού για να βοηθήσει τους προγραμματιστές θαλάσσιας ενέργειας να βρουν τα καλύτερα σημεία για να προμηθεύονται καθαρή, ανανεώσιμη ενέργεια από τον ωκεανό. Φωτογραφίες ευγενική προσφορά του Mike Muglia
Η θαλάσσια ενέργεια - καθαρή ενέργεια που παράγεται από ωκεάνια ρεύματα, κύματα, παλίρροιες και μεταβολές της θερμοκρασίας του νερού - είναι ακόμα μικρή, αλλά έχει τη δυνατότητα να προσφέρει καθαρή και ανανεώσιμη ηλεκτρική ενέργεια στις παράκτιες κοινότητες όπου ζει σχεδόν το 40% των ΑμερικανώνΤο Πριν συμβεί αυτό, οι επιστήμονες πρέπει να εντοπίσουν ποιες ωκεάνιες αρτηρίες φιλοξενούν την πιο αξιόπιστη ενέργεια. Με 3.4 εκατομμύρια τετραγωνικά ναυτικά μίλια των υδάτων των ΗΠΑ—Μεγαλύτερη έκταση από τη συνδυασμένη στεριά και των 50 κρατών — απομένουν πολλά για εξερεύνηση.
Τώρα, η Muglia και ο Miguel Canals μόλις ανέπτυξαν δύο νέες σημαδούρες Waverider - η μία στα παράλια της Βόρειας Καρολίνας και η άλλη έξω από το Πουέρτο Ρίκο. Εκεί, οι σέρφερς θα συλλέξουν λεπτομερή δεδομένα για τα επιφανειακά κύματα σε αυτές τις περιοχές του Ατλαντικού Ωκεανού, προσθέτοντας σε δημόσια διαθέσιμα σύνολα δεδομένων για κύματα, ρεύματα και θερμοκρασίες νερού που όχι μόνο θα μεταφέρουν τη θαλάσσια ενέργεια πιο κοντά σε ευρεία χρήση, αλλά θα βοηθήσουν και τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς η κλιματική αλλαγή επηρεάζει τους ωκεανούς μας.
Ο Muglia είναι κύριος ερευνητής στην Περιφερειακή Ένωση Παρατηρητών του Ακρωτικού Ωκεανού του Νοτιοανατολικού Ατλαντικού και ερευνητής καθηγητής στο Ινστιτούτο Coastal Studies της Βόρειας Καρολίνας και ο Canals είναι κύριος ερευνητής στο σύστημα παρατήρησης παράκτιων ωκεανών της Καραϊβικής στο Πουέρτο Ρίκο.
"Θέλουμε να χαρακτηρίσουμε τους διαθέσιμους ενεργειακούς πόρους", δήλωσε ο Canals, ο οποίος, όπως και ο Muglia, σερφάρει στα ίδια κύματα που μελετά. «Αλλά θέλουμε επίσης να συλλέξουμε μακροπρόθεσμα δεδομένα για κύματα για να κατανοήσουμε τον ωκεανό και το μεταβαλλόμενο κλίμα προς όφελος των μελλοντικών γενεών».
Το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL), το οποίο κατέχει τις δύο σημαδούρες Waverider, συνεργάστηκε με τους εμπειρογνώμονες των ωκεανών Muglia και Canals για τη συλλογή αυτών των κρίσιμων νέων δεδομένων. Αυτή η προσπάθεια υπό την ηγεσία της NREL είναι μέρος ενός μεγαλύτερου, εννιαετούς έργου που χρηματοδοτήθηκε από το Γραφείο Τεχνολογιών Υδροδότησης του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. Η συνεργατική, πολυ-θεσμική μελέτη παράγει τα δεδομένα πόρων που χρειάζονται οι προγραμματιστές τεχνολογίας και έργων για να σχεδιάσουν την επόμενη γενιά συσκευών. Κανένα ίδρυμα (ή σημαδούρα) δεν μπορεί να τα συλλέξει όλα, γι 'αυτό οι συνεργάτες όπως η Muglia και τα κανάλια είναι τόσο πολύτιμοι. Τα δεδομένα που παράγουν αυτοί οι συνεργάτες χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση και τη βελτίωση της ακρίβειας του μοντέλου, και είναι επίσης πολύτιμα από μόνα τους ως λεπτομερείς καταγραφές του πραγματικού ωκεανού. Τα δεδομένα από αυτό το έργο - τόσο οι μετρήσεις όσο και τα μοντέλα που τα χρησιμοποιούν - είναι δημόσια διαθέσιμα στο Θαλάσσιος ενεργειακός άτλας.
«Ο ωκεανός», δήλωσε ο Levi Kilcher, φυσικός ωκεανογράφος στο NREL που ηγείται των έργων Waverider και Marine Energy Atlas, «είναι ένα εξαιρετικά προκλητικό περιβάλλον. Αλλά έχουμε αρχίσει να βλέπουμε επιτυχία, γεγονός που καθιστά μια πολύ συναρπαστική περίοδο να βρίσκεσαι σε αυτόν τον κλάδο. "
Στις 2 Αυγούστου 2021, ο Muglia ξεκίνησε στη Miss Caroline με έναν παρατηρητή και ένα θαλάσσιο θηλαστικό, ο οποίος παρακολουθούσε θαλάσσιες χελώνες, δελφίνια και άλλα άγρια ζώα που θα μπορούσαν να κολυμπήσουν πολύ κοντά στο σκάφος. Για το ταξίδι τριών ωρών 40 ναυτικών μιλίων, η βολβώδης σημαδούρα Waverider έμεινε ασφαλής σε ένα ελαστικό ελαστικό στο πίσω μέρος του μικρού σκιφ. Όταν η Miss Caroline ταξίδεψε στο επιλεγμένο σημείο-δεν διακρίνεται από τα γύρω νερά εκτός από το GPS-η ομάδα σάρωσε την περιοχή για υποβρύχια εμπόδια πριν αγκυροβολήσει το Waverider κάτω από έναν σχεδόν απαλό, μπλε ουρανό.
Από τα μοναχικά σπίτια τους στον ωκεανό, οι δύο σημαδούρες θα στείλουν ζωντανά δεδομένα πίσω στις ομάδες των Muglia's και των Canals χρησιμοποιώντας δορυφορικά συστήματα επικοινωνιών. Τα ηλιακά πάνελ βοηθούν στην τροφοδοσία αυτών των συστημάτων και τα φώτα που αναβοσβήνουν προειδοποιούν τα σκάφη για να διατηρούν απόσταση ασφαλείας.
Τώρα, η Muglia, η Canals, και οι συνάδελφοι και οι μαθητές τους περιμένουν ανυπόμονα την πρώτη παρτίδα δεδομένων που θα κυκλοφορήσει. Οι ερευνητές και οι μηχανικοί της ενέργειας των κυμάτων περιμένουν επίσης ανυπόμονα. Χρησιμοποιώντας δεδομένα υψηλής ποιότητας για τον τρόπο που κινείται ο ωκεανός, μπορούν να σχεδιάσουν μετατροπείς ενέργειας κύματος που είναι καλύτερα προσαρμοσμένοι για να εξάγουν ενέργεια από την κίνηση της επιφάνειας του ωκεανού.
Τα δεδομένα μπορούν επίσης να εξυπηρετήσουν τους επιστήμονες του κλίματος και του περιβάλλοντος.
Στα τροπικά νερά του Πουέρτο Ρίκο, οι βίαιες χειμωνιάτικες καταιγίδες και οι καλοκαιρινοί τυφώνες μπορούν να δημιουργήσουν ενεργητικές θάλασσες. Τα κανάλια και η ομάδα του επέλεξαν το σημείο σημαδούρας τους ειδικά για το υψηλό ενεργειακό του δυναμικό - αυτά τα κύματα συσσωρεύουν ισχύ - αλλά τα δεδομένα μπορούν επίσης να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς τα ακραία κύματα επηρεάζουν το παράκτιο περιβάλλον. Μέχρι στιγμής, η Canals έχει χάσει μόνο μία σημαδούρα στο Πουέρτο Ρίκο - από τον τυφώνα Μαρία. Ανακτήθηκε δύο εβδομάδες αργότερα στα νησιά Τερκς και Κάικος.
Οι Κανάλς, που ανέπτυξαν με επιτυχία το Waverider του στις 15 Ιουνίου 2021, επέλεξαν επίσης την τοποθεσία του επειδή στον βυθό δεν υπήρχε σημαντικός πληθυσμός βενθικών οργανισμών - κάτοικοι του βυθού, όπως οι αχιβάδες, τα στρείδια, τα αστέρια της θάλασσας ή τα αγγούρια ή ευαίσθητα ενδιαιτήματα. «Υπάρχει μόνο άμμος και λάσπη», είπε, «κάτι που το καθιστά ιδανική τοποθεσία για την ανάπτυξη της άγκυρας».
Στο Πουέρτο Ρίκο, η σημαδούρα Waverider μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες του κλίματος να εντοπίσουν πώς ακραία κύματα - σφυρηλατημένα σε βίαιες χειμωνιάτικες καταιγίδες και καλοκαιρινούς τυφώνες - μπορούν να επηρεάσουν το παράκτιο περιβάλλον. Φωτογραφίες ευγενική προσφορά του Miguel Canals
Ούτε τα κανάλια ούτε η Muglia, που παρακολουθούν πολλαπλές υπεράκτιες σημαδούρες, δεν έχουν δει ποτέ άγρια ζωή να μπλέκονται σε αγκυροβόλια σημαδιών. Στην πραγματικότητα, έχουν δει το αντίθετο: Οι σημαδούρες προσελκύουν κοτσάνια λεπτής, χρώματος λάσπης Cobia και μεγάλης μύτης, νέον-κίτρινου mahi-mahi, που τους αρέσει να σφυροκοπούν τις συσκευές μπόμπινγκ.
Και οι Waveriders δεν είναι μόνο για ψάρια και επιστήμονες.
Μεταφέροντας τις μετρήσεις των σημαντήρων στο ενυδρείο Jennette's Pier της Βόρειας Καρολίνας, το οποίο καλωσορίζει περίπου 250,000 επισκέπτες το χρόνο, «το κοινό μπορεί να μπει και να δει ποια είναι τα ύψη των κυμάτων, να δει ποια είναι η θερμοκρασία του νερού, να δει πώς μοιάζουν τα ρεύματα της επιφάνειας του ωκεανού στα ανοικτά των ακτών της Βόρειας Καρολίνας », δήλωσε ο Muglia.
Μπορείτε να βρείτε τα ίδια δεδομένα από οποιονδήποτε υπολογιστή οπουδήποτε στον κόσμο: Με μια διαδικτυακή ροή δεδομένων διαθέσιμη μέσω του Πρόγραμμα πληροφοριών για τα παράκτια δεδομένα, οι σέρφερ όπως το Canals και το Muglia μπορούν να ελέγξουν για επικίνδυνα ρεύματα, ψυχρές θερμοκρασίες ή επίπεδα κύματα πριν βγουν στις σανίδες του σερφ. Μπορεί επίσης να βοηθήσει την επιβολή του νόμου να περιηγηθεί σε πτητικά νερά για να προλάβει τους παραβάτες υπεράκτιων παραβάσεων.
"Παρόλο που ο κύριος σκοπός είναι ο χαρακτηρισμός των πόρων", είπε ο Canals, "ο σημαδούρας θα έχει πολλές εφαρμογές για σέρφερ, ψαράδες, κωπηλάτες, δύτες, επιβολές του νόμου, διαχειριστές ακτών και βαρκάρηδες".
Και οι δύο σημαδούρες επιπλέουν τώρα κοντά στο Gulf Stream, το οποίο περνάει μέσα από τον Κόλπο του Μεξικού (κοντά στο σύστημα παρατήρησης του παράκτιου ωκεανού της Καραϊβικής στη βόρεια ακτή του Πουέρτο Ρίκο) και αγκιστρώνεται γύρω από τη Φλόριντα πριν ξεκινήσει προς την ανατολική ακτή προς τον Καναδά. Με τα ζεστά και πλούσια σε θρεπτικά συστατικά νερά, το Gulf Stream είναι ένας σημαντικός ρυθμιστής του κλίματος στον κόσμο, τροφοδοτεί τη θαλάσσια άγρια ζωή και βοηθά τους πληθυσμούς τους να ευδοκιμήσουν, έτσι ώστε η αμερικανική αλιευτική βιομηχανία να ευδοκιμήσει επίσης.
Ωστόσο, ο Muglia είπε: «Αυτό που συμβαίνει εδώ δεν είναι καλά κατανοητό». Αυτά τα πλούσια, ενεργητικά νερά θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην παροχή ενέργειας στις παράκτιες κοινότητες με καθαρή ενέργεια. Αλλά, αν οι θερμοκρασίες τους αλλάξουν ή τα γρήγορα ρεύματα τους επιβραδυνθούν, αυτό θα μπορούσε να διαταράξει τον παγκόσμιο καιρό και το κλίμα, προκαλώντας δυνητικά πιο βίαιες καταιγίδες στην Ευρώπη ή υψηλότερα επίπεδα θάλασσας σε μεγάλες πόλεις των ΗΠΑ όπως η Βοστώνη και η Νέα Υόρκη.
Οι δύο σημαδούρες Waverider θα βοηθήσουν τόσο τους προγραμματιστές θαλάσσιας ενέργειας όσο και τους επιστήμονες του κλίματος να κατανοήσουν καλύτερα αυτά τα μυστηριώδη νερά.
Προς το παρόν, καθώς περιμένει τα δεδομένα, ο Muglia είναι εγγυημένος ότι δεν θα χάσει ποτέ άλλο κύμα - είτε στη σανίδα του σερφ είτε στο εργαστήριό του - με το Waverider να κάνει σέρφινγκ στη θάλασσα.
Μάθετε περισσότερα για τα NREL's έρευνα χαρακτηρισμού υδατικών πόρων.
Το άρθρο είναι ευγενική προσφορά του NREL.
Εκτιμάτε την πρωτοτυπία της CleanTechnica; Σκεφτείτε να γίνετε Μέλος, υποστηρικτής, τεχνικός ή πρέσβης της CleanTechnica - ή ένας προστάτης Πατρέων.
Πλάτωνας. Επανεκτίμησε το Web3. Ενισχυμένη ευφυΐα δεδομένων.
Κάντε κλικ εδώ για πρόσβαση.
