Зелёная гидроэлектроэнергия в Руанде

В то время как ученые и инженеры ломают голову, как создавать недорогие тонко-плёночные фотоэлементы, как вырабатывать энергию из волн, как удешевить автомобили на водороде, и над прочими продвинутыми технологиями, чтобы уменьшить мировую зависимость от ископаемого топлива, команда студентов колледжа продолжает работать над низкотехнологическим, однако не менее трудным, проектом, который, как они надеются, принесет гидроэлектроэнергию в отдалённые районы африканской страны Руанды.

Команда, часть студенческой программы инженерной школы Тайера дартмутского колледжа Гуманитарные Технические Проекты, разработала, построила и установила две мини-гидроэлектрических турбины в Руанде, приводимые в действие местным водным источником в Банде, гористой области на краю национального парка Нюгве с населением приблизительно 6 000 человек.

Первая турбина – была построена заранее и привезена в Банду студентами — производит достаточно энергии, чтобы заряжать шесть 12-вольтовых батарей одновременно. "В то время как полная мощность (310 ватт) относительно низка по мировым стандартам, её достаточно, чтобы зарядить до 30 батарей в день, каждая из которых должна перезаряжаться каждые две недели", пишет 23-летний студент Эрик Траутман (Eric Trautmann) в блоге на сайте группы. Траутман, обучающийся по специальности робототехника, является одним из пятнадцати студентов отделений электрики, экологии и машиностроения Тайера, работающих над руандским проектом. Восемь студентов, включая Траутмана, ездили в июне в Банду, чтобы запустить турбины, в то время как другие семь помогали в планировании проекта, проектировании турбины, и оказывали резервную поддержку из США.

Вторая турбина, построенная с нуля прямо на месте с местными частями и рабочей силой, принесла больше неприятностей. По словам 22-летнего студента Дерека Бранда (Derek Brand), недавно возвратившегося после трехмесячного пребывания из Руанды, контроллер заряда, гарантирующий, что батареи не будут перезаряжены, работал со сбоями. В Африке Бранд вынужден был идти в другую деревню в поисках новых частей, чтобы исправить эту проблему. Турбина работает теперь и производит 300 ватт энергии.

Создание второй турбины

Студенты планируют с помощью местных жителей со временем модернизировать турбины, чтобы увеличить их продукцию до 1.5 киловатта, достаточных, чтобы удовлетворить все электрические потребности деревни. Но пока, по словам Бранда, увеличение мощности не является высшим приоритетом, так как совокупность энергии, произведенной обоими турбинами, "более чем достаточна, чтобы удовлетворить потребности, по крайней мере, пока мы не вернёмся следующим летом".

Тем временем, некоторые жители Банды используют турбины, чтобы перезарядить автомобильные батареи, которые служат главным источником энергии для их домов (обеспечение освещения и зарядки меньших батарей, используемые в сотовых телефонах, фонарях и радио). Для жителя Банды нормально пройти десятки километров по пересечённому ландшафту области с 18-килограммовой батареей на своей голове к самому близкому городу с электричеством, переночевать там, а затем на следующий день идти назад домой с перезаряженной батареей.

Одна из целей проекта состояла в том, чтобы использовать местные компоненты и технологии производства, чтобы производить турбины - таким образом, местные жители могли бы построить большинство из них самостоятельно. "Это гарантирует выживаемость и стимулирует местную экономику, вместо того, чтобы импортировать иностранные компоненты, - рассказывает 22-летний Беньямин Куунс (Benjamin Koons) студент Тайера, получивший диплом в марте. - Гуманитарные Технические Проекты могут добавить новый способ смотреть на гидроэнергетические проекты, которые используют доступные местные материалы и рабочую силу как противоположность маленькой прибыли эффективности".

Студенты указывают в своём блоге (который был закрыт для общественности в начале месяца из-за жалоб от некоторых министров Руанды), что есть области страны, которые уже используют маленькие гидроэлектрические турбины, однако эти машины стоили целых 4 000$ за киловатт мощности, огромная сумма для людей там, где среднегодовой доход составляет 260$. Окончательная цель команды Таера состоит в том, чтобы развить системы, которые могут уменьшить эту стоимость до 500$ за киловатт при использовании местных частей и рабочей силы вместо дорогих иностранных комплектующих, которые редко появляются в этой сельской глуши.

Надежда состоит в том, что Банда послужит доказательством этой концепции и поощрит строительство дополнительных гидроэлектроэнергетических турбин всюду по Африке, которая для освещения чаще всего использует керосин. Африканцы потребляют почти 3.8 миллиона тонн керосина ежегодно - это существенный вклад в выбросы парникового газа вызывающие изменения климата.

Студенты Тайера предполагают, что ежегодная стоимость обслуживания гидроэнергетических турбин, включая покупку батареи и компактных флуоресцентных ламп, составит приблизительно 50$ на семью. Семьи Банда уже платят 50-60$ в год за керосин, "делая нашу систему, очень конкурентоспособной с керосиновым освещением, обеспечивая намного более высокий качественный свет,- рассказывает Бранд. - Кроме того, стоимость керосина привязана к стоимости нефти, которая, вероятно, повысится в будущем".

Африканские страны получили за последние годы много устройств, не использующих высокие технологии, разработанных, чтобы улучшить образование, обеспечить доступ к чистой воде, и защитить людей от болезней. Находящаяся в Лондоне Pump Aid (организация, сформированная тремя учителями, живущими и работающими в сельском Зимбабве), разработала насос для воды Elephant всего за 740$, чтобы помочь сельским жителям получить доступ к чистой воде, а так же туалет Elephant - надворная постройка, которую может будет построить, используя кирпич и другие доступные материалы приблизительно за 30$.

Группа Vestergaard Frandsen - находящаяся в Швейцарии организация филантропов - делает много базисных технологий, предназначенных для Африки, включая LifeStraw (зеленовато-голубая пластмассовая труба с фильтрами, которая очищает воду от микроорганизмов тифа - холеры - диареи); ZeroFly (слоистый лист пластмассы с инсектицидом для создания временных жилищ); и PermaNet (обработанный инсектицидом занавес, который защищает против насекомых, переносящих болезни). Тем временем, Фонд Южной Африки Freeplay Foundation, группа, которая продвигает доступ к радиовещанию в отдаленных участках Африки, предлагает сообществам в Руанде и в других местах своё радио, которое перезаряжается вращением ручки.

По материалам Scientific American