Инновации для рек: энергия и рыба

Исследователи из Тринити-колледжа и Университетского колледжа Дублина разработали и протестировали новую систему модификации речных барьеров. Эта инновация позволяет рыбам свободно перемещаться вверх и вниз по течению, одновременно вырабатывая экологически чистую энергию для местного потребления.

Прототип, испытанный на рыбной ферме в Ирландии с использованием как искусственных, так и живых рыб, демонстрирует потенциал стать экономически выгодной альтернативой полному демонтажу барьеров. По оценкам, такая модификация может снизить затраты на 50-85%, способствуя достижению целей ЕС по восстановлению природы и национальных задач в области возобновляемой энергетики.

Работа, опубликованная в журнале Energies, была начата профессором Энгусом Макнаболла, который теперь работает в RMIT University в Австралии.

Решение экологических и финансовых проблем

Профессор Макнаболла отметил, что недавно принятый ЕС закон о восстановлении природы подчеркивает острую необходимость устранения экологического воздействия речных барьеров, которые фрагментируют среду обитания и нарушают естественные потоки. Однако стоимость демонтажа барьеров часто оказывается непомерно высокой, осложняясь регуляторными барьерами и общественным сопротивлением.

«Это серьезная проблема, которую мы стремились решить как команда инженеров и ученых, желая создать взаимовыгодное решение, которое принесет пользу окружающей среде и позволит значительно сэкономить. Мы продолжим совершенствовать наш прототип и уверены в его потенциале для позитивных изменений», — заявил он.

«Устойчивая гидроэнергетика играет важную роль в общей стратегии развития возобновляемых источников энергии. Этот ресурс пока недостаточно освоен, но способен обеспечить необходимую гибкость энергосистемы наряду с растущим вкладом солнечной и ветровой энергии», — добавил профессор.

Влияние на реки Ирландии

В Ирландии стоимость демонтажа одного речного барьера колеблется от 200 000 до 500 000 евро. Учитывая, что по всей стране насчитывается более 73 000 таких сооружений, это представляет собой существенное финансовое бремя. Традиционный демонтаж, хотя и восстанавливает экологическую функцию, лишает возможности использовать барьеры для гидроэнергетики, тем самым снижая потенциал достижения национальной цели по генерации 80% электроэнергии из возобновляемых источников к 2030 году.

Патрик Моррисси, доцент в области инженерии Тринити-колледжа и участник проекта, подчеркнул:

«Мы спроектировали нашу систему модификации речных барьеров для двойной цели: обеспечение прохода рыбы вверх и вниз по течению через барьеры, а также генерация электроэнергии с помощью экологически безопасной насосно-турбинной установки. При нормальных условиях течения установка вырабатывает электричество, а при низких — работает в режиме насоса, обеспечивая безопасный проход рыбы».

Перспективы дальнейшего развития

Атлантический лосось, европейский угорь и речная минога — одни из наиболее значимых видов в реках Ирландии, находящиеся под строгой охраной Директивы ЕС о местообитаниях. Хотя до создания масштабируемой системы предстоит еще много работы, исследователи с оптимизмом смотрят в будущее.

Профессор Мэри Келли-Куинн из Университетского колледжа Дублина добавила:

«В дальнейшем нам предстоит провести более детальный анализ потенциала возобновляемой энергии и углубленные оценки воздействия на рыбные популяции для подтверждения жизнеспособности нашего решения. Однако с дальнейшими усовершенствованиями и официальной сертификацией эта система может сыграть ключевую роль в достижении двойных целей Регламента ЕС о восстановлении природы и Плана действий в области климата на 2023 год, способствуя созданию более устойчивого и экологически сбалансированного будущего для ЕС».