Wetenschappers voeren grootschalige hydraulische experimenten uit om zich beter aan te passen aan de gevolgen van de opwarming van de aarde.

Smeltend ijs, stijgende zeespiegel, overstromingen, droogtes en extreme weersomstandigheden zijn enkele van de gevolgen van de opwarming van de aarde die rivieren treft, estuaria en kusten. Hoewel hernieuwbare energiebronnen zoals windenergie steeds vaker worden gebruikt in de strijd tegen klimaatverandering, de opwekkingscapaciteit, de beschikbaarheid en intermitterendheid van dergelijke alternatieve technologieën worden ook beïnvloed door klimaatverandering. Dat is de reden waarom, naast mitigatie, Ook de aanpassingsinspanningen zijn de afgelopen jaren in een stroomversnelling geraakt.

Het door de EU gefinancierde HYDRALAB-PLUS-project heeft dat gewoon gedaan, gericht op experimenteel hydraulisch onderzoek om aanpassingsproblemen aan de klimaatverandering beter aan te pakken. Als onderdeel van dit project, een team van onderzoekers heeft onlangs een nieuwe studie gelanceerd genaamd PROtection of Offshore wind Turbine monopilEs against Scouring (PROTEUS). Het team gaat grootschalige experimenten uitvoeren om het ontwerp van erosiebescherming rond monopiles van offshore windturbines te verbeteren.

Scour omvat de beweging van sediment dat de zeebodem rond een vaste structuur kan eroderen. Het is een grote zorg bij het ontwerpen van funderingen voor offshore windturbines, inclusief monopiles. De monopile verlengt de offshore windturbinetoren effectief onder water en in de zeebodem. Met steeds vijandiger en soms onvoorspelbare hydrodynamische omgevingen, deze funderingen van offshore windturbines moeten worden geoptimaliseerd omdat ze worden beïnvloed door golven en (getijden)stromingen.

PROTEUS zal in het Verenigd Koninkrijk worden uitgevoerd in een mariene testfaciliteit. Zoals uitgelegd in een artikel in World Energy News, De funderingskosten vertegenwoordigen ongeveer 20% van de totale kosten in het geval van een monopile. Een aanzienlijk deel hiervan heeft betrekking op erosiebescherming. Daarom, het is van cruciaal belang om de kosten van het ontwerp van de monopile-bescherming tegen erosie te verbeteren en te verlagen.

Verdere experimenten en gezamenlijk onderzoek

Het HYDRALAB-PLUS-project (HYDRALAB+ Adapting to climate change) brengt faciliteiten en onderzoekers op het gebied van experimentele hydraulica en hydrodynamica samen. Naast PROTEUS, verschillende andere experimenten worden uitgevoerd onder HYDRALAB-PLUS. Deze zijn ontworpen voor stroming, golf- en ijsonderzoek. Ze gaan over de interactie van vegetatie en sedimenttransport/erosie, en de toenemende golfoverslag van kuststructuren. De experimenten houden ook rekening met nieuwe bedreigingen zoals tsunami-effecten als gevolg van vallende ijsmuren, zoals uitgelegd op de projectwebsite.

HYDRALAB-PLUS heeft drie parallelle onderzoeksprogramma's om de fysieke modellering te verbeteren en problemen in verband met aanpassing aan de klimaatverandering effectiever aan te pakken. Een van deze drie onderzoeksactiviteiten, RECEPT, omvat het weergeven van klimaatverandering in fysieke experimenten. Fysieke modellering biedt een innovatieve benadering om de effecten van klimaatverandering op kustgebieden, estuariene en fluviatiele systemen, en om de effectiviteit van mogelijke aanpassingsstrategieën te testen. Deze zijn allemaal van cruciaal belang voor de verbetering van het milieubeheer op lange termijn. Een ander programma, COMPLEX, gaat over interdisciplinaire observaties van morfodynamica en beschermende structuren die verband houden met ecologie en extreme gebeurtenissen. Het derde programma onder HYDRALAB-PLUS, GRATIS gegevens, vergemakkelijkt het hergebruik en de uitwisseling van experimentele gegevens.