System Green Win stworzony na Uniwersytecie w Liège umożliwił przetestowanie działania dużych pomp, które mogą ważyć do jednej tony i pompują po drogach wodnych 300 litrów na sekundę.
Mimo że transport rzeczny powoduje znacznie mniej zanieczyszczeń niż transport drogowy, można jeszcze bardziej zmniejszyć wysokie zużycie energii przez pompy kontrolujące poziom wody w rzekach i kanałach w północno-zachodniej Europie, jednocześnie zmniejszając emisję gazów cieplarnianych.
W obliczu kryzysu klimatycznego głównym wyzwaniem jest woda. Przez belgijskie miasto Liège przepływa rzeka Moza. Rzeką, podobnie jak innymi drogami wodnymi, zarządza operator; każdy kraj europejski ma jeden lub więcej organów zarządzających. Europa ma 35 000 km dróg wodnych.
Badacze zajmujący się hydrauliką na Uniwersytecie w Liège we współpracy z laboratorium termodynamicznym pracują nad sposobami oszczędzania energii w zarządzaniu tymi szlakami rzecznymi. Finansowany przez Unię Europejską projekt Green Win od pięciu lat zajmuje się problemem nadmiernego zużycia wody podczas pompowania wody. Pompowanie wody ma znaczący wpływ na emisję dwutlenku węgla w północno-zachodniej Europie, odpowiadając za 25–33% rocznego zużycia energii elektrycznej przez organizacje zarządzające drogami wodnymi i około 20% całkowitych emisji.
Benjamin Dewals, profesor uniwersytetu, wyjaśnia, że „zainstalowano stanowisko badawcze, które umożliwia testowanie pomp głębinowych w warunkach niemal rzeczywistych. Są to pompy zdolne pompować wodę na wysokość kilkudziesięciu metrów. System umożliwia oszacowanie ilości zużytej energii dla bardzo szerokiego zakresu pracy pod względem natężenia przepływu i wysokości pompowania wody.
Symulowanie wszystkich możliwych sytuacji
Uniwersytet w Liège stanowi punkt odniesienia w Europie w zakresie badań hydraulicznych. Naukowcy zainstalowali pętlę hydrauliczną, która symuluje wszelkiego rodzaju sytuacje, jakie można spotkać w terenie. Do testów wykorzystano cztery pompy przysłane z Irlandii i Wielkiej Brytanii, w zbiorniku o szerokości trzech metrów i wysokości 4,50 metra.
Jorys Hardy, pracownik naukowy ze stopniem doktora, wyjaśnia, że „w tym zbiorniku była woda, a pompa ją zasysała, woda płynęła rurami wewnątrz laboratorium, a wzdłuż jej biegu mieliśmy specjalne czujniki, które mierzyły natężenie przepływu i ciśnienie wytwarzane przez pompę… a także zawór regulacyjny redukujący natężenie przepływu.”
„Zmniejszając częstotliwość prędkości obrotowej pomp, zwiększamy wydajność pompy” – podkreśla Benjamin Dewals, po czym dodaje „idziemy dalej niż zalecenia producentów dotyczące stosowania”.
Budżet Green Win wynosi 2,67 mln euro, z czego 1,6 mln to dofinansowanie z polityki spójności Unii Europejskiej.
Jedenaście lokalizacji pilotażowych w Europie
Pięć krajów stowarzyszonych z projektem (Irlandia, Wielka Brytania, Holandia, Belgia i Francja) weryfikuje działanie w rzeczywistych warunkach w 11 lokalizacjach testowych. Należą do nich jezioro Etang du Stock w Mozeli, które zostało zmodernizowane dzięki doradztwu technicznemu Uniwersytetu w Liège. Zarządzana przez Voies Navigables de France (VNF – Francuski Urząd Dróg Wodnych) jest jedną z największych przepompowni tej firmy. Jezioro jest cenne, ponieważ stanowi użyteczny zapas wody wynoszący 33 miliony m3 wody na obszarze 1500 hektarów.
Jérôme Pfeiffer, zastępca dyrektora VNF w Moselle, szczegółowo opisuje modernizację stacji, która „umożliwiła zainstalowanie pięciu pomp zanurzeniowych, którymi dziś można zarządzać zdalnie. Zaobserwowaliśmy 30% wzrost oszczędności energii” – dodaje.
Poprawiono prędkość napełniania jeziora.
Kiedy łodzie przepływają przez śluzy, w dół rzeki przepływają tysiące litrów wody. Przepompownia pompuje wodę z jeziora do kanału około stu razy w roku.
Olivier Christophe, inżynier i kierownik ds. zarządzania projektami w Strasburgu w VNF, potwierdza, że „początkowo stacja służy do napełniania jeziora zbiornikowego w okresach mokrych, a w okresach suchych kanału, który jest wyższy o sześć metrów. Musimy zaopatrzyć go w wodę, dlatego potrzebujemy do tego przepompowni.”
Francja, kraj europejski o najdłuższej długości dróg wodnych
Francja posiada największą sieć dróg wodnych w Europie, liczącą 8500 km. Główną misją VNF jest ścisła regulacja zasobów wodnych w interesie publicznym i z poszanowaniem środowiska. Umożliwia to również nawigację i zapewnia bezpieczeństwo konstrukcji hydraulicznych. Na modernizację VNF otrzymało także 200 000 euro dotacji europejskich w ramach projektu Green Win. Całkowita wartość inwestycji w modernizację zakładu w Etang du Stock wynosi 1,2 miliona euro.
Korzyści gospodarcze i środowiskowe są już wyraźnie widoczne: badacze mieli nadzieję zmniejszyć emisję CO2 o 65 ton rocznie w 11 obiektach pilotażowych projektu Green Win, ale w rzeczywistości redukcja wyniosła 200 ton.
