A szélturbinákkal kapcsolatos egyik gyakori kritika, amit jellemzően szélfarmok közelében élők fogalmaznak meg, hogy zajosak. Ez furcsa lehet, ha csak távolról láttunk szélturbinát, hiszen a látványos, nagy lapátkerekek látszólag hangtalanul siklanak a levegőben. Ennek ellenére nagyon is valós problémáról van szó, egy tavalyi kutatás szerint ráadásul éjszakánként sokkal jobban érzékelhető a jellegzetes hanghatás, ami sokaknál alvászavarok kialakulásához is vezetett.
A repülőgépek zajszennyezését pedig talán senkinek sem kell bemutatni, különösen, hogy ritkán múlik el év anélkül, hogy a hazai repülőterek környékén élők gondjaival ne foglalkozna valamelyik sajtótermék.
A baglyok éjszakai vadászok, ezt különleges kialakítású szárnyuk is elő segíti (Fotó: Unsplash/Jesse Cason)
Most azonban felcsillant a remény, hogy mindkét probléma megoldódjon, a kínai Xi'an Jiaotong University kutatói ugyanis a természetből vett példák alapján kidolgozták a jóval csendesebb rotorok és lapátkerekek modelljét - írja a Science Daily. A kutatók a baglyok szárnyának jellegzetességeit vették alapul a szélturbinák, illetve a repülőgépek hajtóművei által kibocsátott zaj mérsékléséhez.
"A baglyok éjszakai ragadozók, amit a szárnyuk sajátos kialakítása tesz lehetővé" - mutatott rá Xiaomin Liu, a kutatás vezetője. "A baglyok így repülés közben körülbelü 18 decibellel kevesebb zajt keltenek, mint más, azonos sebességgel repülő madarak. Ráadásul, a baglyok képesek megváltoztatni a szárnyuk alakját, hogy azután is hatékonyan repülhessenek, hogy elkapták a zsákmányukat. Ezért a baglyok szárnyainak konfigurációját rendkívül fontos tanulmányozni."
A repülőgépek szárnyának asszimetrikus kiakalítása teszi lehetővé, hogy a több tonnás gép felemelkedjen a földről. Azonban, amikor a szárny alsó és felső oldalánál áramló levegő újra összetalálkozik, turbulencia alakul ki, ami "szétszórja" a hajtómű hangját. Hasonló a helyzet a szélturbináknál is, ahol ráadásul a szél iránya is befolyásolja, hogy milyen irányból lehet leginkább hallani a lapátkerekek zúgását.
Korábban próbálkoztak már többféle, például fogazott kialakítással, amely valamelyest csökkentette a forgó alkatrészek zaját, azonban a zajcsökkentés mértéke jelentősen függött attól, hogy milyen módon használták a fogazott szárnyakat.
"A turbinák lapátkerekeinek tervezése napjainkra sokat fejlődött, de a zajcsökkentő technológiák még gyerekcipőben járnak" - tette hozzá a kutató. "A fogazott kialakításnak ugyanis megvannak a korlátai, ezért új struktúrákra van szükség, hogy a természetben látott, bionikus zajcsökkentő módszereket kifejlesszük."
Az egyetem kutatói szoftveres modellezéssel elemezte a különféle szárnytípusokat, majd az eredmények ismeretében újra lefuttatták a kalkulációt, a baglyok szárnyát idéző lapátkerekkekel és turbinákkal. Azt találták, hogy ha a szárnyak hátsó élénél hatékonyabbá teszik a levegő áramlását, ez jelentősen csökkenti a kibocsátott zajt. Érdekesség, hogy az aszimmetrikus kialakítás csendesebbnek bizonyult, mint a szimmetrikus modellek.
A tudósok rámutattak, hogy a zajcsökkentés mértéke jelentősen függ a működési környezettől, ami különösen a szélturbináknál fontos, mivel a szélerőműveknél meglehetősen változékony az érkező légmozgás iránya és beesési szöge, ami összetettebb megközelítést kíván.