A szélenergia erejének hasznosítása
Ha tiszta energiáról van szó, a szélenergia az egyik legmegbízhatóbb és fenntartható alternatívának számít. A továbbfejlesztett technológia és a csökkenő árak kombinációjának köszönhetően pedig az utóbbi években nőtt az elterjedtsége. Mielőtt azonban a szélenergia az alternatív energia legéletképesebb formájává válhatna, bizonyos akadályokat le kell küzdeni.
Egyes jelek szerint például a nagy szélerőművek nagymértékű madár- és denevérpusztulást okozhatnak, a nagy turbinák és széllapátok pedig közismerten negatív hatással vannak a helyi esztétikumra. Szerencsére ezek a problémák innovatív megoldásokhoz vezetnek, amelyek még vonzóbbá teszik a szélenergiát. A Vortex Bladeless nevű spanyol cég például nemrég mutatta be egy olyan szélturbina tervét, amely forgó lapátok nélkül termel áramot.
Turbina lapátok nélkül?
A turbina, amely az egyik társtervező leírása szerint úgy néz ki, mint egy “spárga”, a természetes szélörvények által létrehozott erőt használja fel az áramtermeléshez. Alapvetően, ha egy tárgyat a szél útjába helyezünk, az egy hullámzó örvényt hoz létre az akadály mögött. A szerkezetépítő mérnökök ezt már egy ideje megértették, és magasan álló épületeket és szerkezeteket (mint például a Burdzs Kalifa) úgy terveztek, hogy ellenálljanak vagy becsatornázzák őket. A Vortex Bladeless viszont úgy tervezte turbináját, hogy kihasználja ezt a hatást.
A vékony, kúp alakú turbina szénszálból és üvegszálból készült, a motorral az alján. Ez a kialakítás biztosítja, hogy a szél örvénye szinkronban forogjon az egész kúp mentén, ami oda-vissza rezgésre készteti, és mechanikai energiát termel a motorból… A tervezők egy mágnesekből álló gyűrűt is szereltek az aljára, hogy a szél sebességétől függetlenül lendületet adjon a forgásnak.
A Vortex Bladeless prototípust terepen tesztelik. Credit: indiegogo.com
A lapát nélküli kialakítás előnyei
A Vortex kialakításnak számos előnye van. Először is, olcsóbb az előállítása, mint a jelenlegi csapszegkerekes turbináké. A karbantartása is olcsóbb, mivel a kialakítás nem jár súrlódással a mozgó alkatrészek között. Emellett teljesen csendes, és a madarak anélkül repülhetnek körülötte, hogy attól kellene tartaniuk, hogy beszippantják vagy darabokra vágják őket a lapátok.
Natúrálisan vannak olyanok, akik szkeptikusak egy ilyen konstrukció hatékonyságát illetően – ez egy gyakori szempont, amikor egy új alternatív energiaforma kerül bevezetésre. A Vortex tervezői azonban ragaszkodnak ahhoz, hogy turbinájukat számításokkal modellezték, szélcsatornában tesztelték, és már prototípus teszteket is végeztek a Vortex Atlantis, egy 100 W-os modellel.
Az alapítók továbbá azt állítják, hogy a Vortex Mini – a 13 méteres, 4 KW-os modell – ideális körülmények között a szél erejének akár 40%-át is képes befogni. A helyszíni tesztek alapján elismerik, hogy bár a Mini 30%-kal kevésbé hatékony, mint a hagyományos szélturbinák, ezt a hiányosságot ellensúlyozza az a tény, hogy kétszer annyi Vortex-turbinát lehet elhelyezni ugyanazon a helyen, mint egy propellerturbinát.
A következő hónapokban mind az Atlantis, mind a Mini modellt a fejlődő országok magánházaiba, vagy kisebb építményekbe, például rádióantennákba tervezik telepíteni. Remélik, hogy 2018-ra befejezik a Vortex Grand, a Bladeless 150 méter magas (a hagyományos turbinákhoz hasonló méretű) változatának fejlesztését, amely 1 MW teljesítmény előállítására lesz képes.
Művészi koncepció egy szélcsatorna mezőjéről, a háttérben a dubaji égbolt látható. Credit: atelierdna.com
Más innovációk a szél- és turbinatechnológiában
Nem ez az egyetlen példa az innovatív új turbinatechnológiára, amely az elmúlt években megjelent. Az év elején a francia New Wind cég forradalmi ötletet mutatott be a Szélfa koncepciójával. A mindössze 11 méter magas, és nagyon hasonlít egy valódi fára, egyetlen Wind Tree 72 függőleges tengelyű mikroturbinát hordoz, amelyek a szelídebb szeleket hasznosítják az áramtermeléshez.
A 2010-ben pedig a New York-i székhelyű Atelier DNA tervezőiroda szintén egy forradalmi koncepciót javasolt, amelyet Wind Stalk néven ismertek. Az Egyesült Arab Emírségek Masdar City projektjében való felhasználásra tervezett koncepció 203 (55 méter magas és szénszálból készült) szárat foglal magában, amelyeket egy betonalaphoz rögzítenek. és földalatti nyomatékgenerátorokhoz csatlakoztatnak. Amikor fúj a szél, a szárak megmozdulnak, és a generátorok áramot termelnek.
A Vortex Bladeless 2010-ben kezdett el dolgozni a terven, és már 1 millió dollárt gyűjtött magántőkéből és kormányzati finanszírozásból Spanyolországban, A termékük amerikai kereskedelmi fejlesztésének finanszírozására nemrég indítottak crowdfunding kampányt az Indiegogón. Mindössze 12 nap elteltével már több mint 55 209 USD-t gyűjtöttek össze (az eredetileg kitűzött 50 000 USD-ről).
Az ehhez hasonló innovációk vezetnek a szélenergia forradalmához, és néhány nagyon optimista becslést adnak az elfogadására. 2014-ben az Energiaügyi Minisztérium becslése szerint 2050-re a szélenergia az USA villamosenergia-termelésének akár 35%-át is kiteheti. Még optimistább becslést adott a Globális Szélenergia Tanács és a Greenpeace International. Közösen 2014-ben kiadtak egy jelentést, amely szerint a szélenergia 2050-re a globális villamosenergia-igény akár 25-30%-át is fedezheti.
A fogyasztók egyértelműen a kisméretű, lapát nélküli szélenergiát akarják! És idővel, a napenergiával kombinálva, a világ energiaszükségletének jóval több mint a felét biztosíthatják.
Van ötleted, hogyan lehetne az alternatív energiát fejleszteni? Akkor látogasson el a Launch Your Challenge oldalra, és készüljön fel arra, hogy változtasson a dolgokon!