Forskare genomför storskaliga hydrauliska experiment för att bättre anpassa sig till konsekvenserna av den globala uppvärmningen.

Smältande is, stigande havsnivåer, översvämningar, torka och extrema väderförhållanden är några av följderna av den globala uppvärmningen som påverkar floder, flodmynningar och kuster. Även om förnybara energikällor som vindkraft används alltmer i kampen mot klimatförändringarna, produktionskapaciteten, Tillgängligheten och intermittenten av sådana alternativa tekniker påverkas också av klimatförändringarna. Det är därför, förutom begränsning, anpassningsarbetet har också tagit fart de senaste åren.

Det EU-finansierade HYDRALAB-PLUS-projektet har just gjort det, fokusera på experimentell hydraulisk forskning för att bättre ta itu med anpassningsfrågor till klimatförändringar. Som en del av detta projekt, ett team av forskare har nyligen lanserat en ny studie som heter PROtection of Offshore wind Turbine monopilEs against Scouring (PROTEUS). Teamet kommer att genomföra storskaliga experiment som syftar till att förbättra utformningen av skurskydd runt vindkraftverk till havs.

Skurning innebär förflyttning av sediment som kan erodera havsbotten runt en fast struktur. Det är ett stort bekymmer när man designar vindkraftsfundament till havs, inklusive monopiles. Monopelen förlänger effektivt vindkraftstornet till havs under vatten och ner i havsbotten. Med allt mer fientliga och ibland oförutsägbara hydrodynamiska miljöer, dessa havsbaserade vindkraftverk måste optimeras eftersom de påverkas av vågor och tidvatten eller andra strömmar.

PROTEUS kommer att genomföras i Storbritannien vid en marin testanläggning. Som förklaras i en artikel i World Energy News, Funderingskostnaderna utgör cirka 20 % av de totala kostnaderna för en monopile. En betydande del av detta är relaterat till skurskydd. Därför, det är avgörande att förbättra och minska kostnaderna för utformning av monopile-skurskydd.

Ytterligare experiment och gemensam forskning

Projektet HYDRALAB-PLUS (HYDRALAB+ Adapting to climate change) samlar anläggningar och forskare inom experimentell hydraulik och hydrodynamik. Förutom PROTEUS, flera andra experiment genomförs under HYDRALAB-PLUS. Dessa är designade för flöde, våg- och isforskning. De handlar om samspelet mellan vegetation och sedimenttransport/erosion, och den ökande vågövertoppningen av kuststrukturer. Experimenten tar också hänsyn till nya hot som tsunamieffekter på grund av fallande isväggar, som förklaras på projektets hemsida.

HYDRALAB-PLUS har tre parallella forskningsprogram för att förbättra fysisk modellering och mer effektivt ta itu med problem kopplade till klimatanpassning. En av dessa tre forskningsaktiviteter, RECEPT, innebär att representera klimatförändringar i fysiska experiment. Fysisk modellering ger ett innovativt tillvägagångssätt för att förstå effekterna av klimatförändringar på kustnära, flodmynningar och flodsystem, och att testa effektiviteten hos potentiella anpassningsstrategier. Dessa är alla avgörande för att förbättra miljöförvaltningen under långa tidsskalor. Ett annat program, KOMPLEX, handlar om tvärvetenskapliga observationer av morfodynamik och skyddande strukturer kopplade till ekologi och extrema händelser. Det tredje programmet under HYDRALAB-PLUS, GRATIS data, underlättar återanvändning och utbyte av experimentella data.