Hirdetés

Pálmafa ihlette a hurrikánnak is ellenálló szélturbinát

|

A fejlesztést hat éves kutatás előzte meg.

Hirdetés

A klímaváltozás miatt egyre gyakrabbak lehetnek a komoly szélviharok, miközben a bolygó energiaigényeit egyre növekvő mértékben fedezzük megbízhatónak számító megújuló forrásokból. Ilyen a szélenergia is, a komoly viharok, illetve a szintén a klímaváltozás miatt egyre intenzívebbé váló hurrikánok könnyen kárt tehetnek a hatalmas szélturbinákban. Különösen igaz ez a tengerre, óceánra telepített, úgynevezett offshore szélfarmokra, amelyeket ráadásul a civilizációtól távoli elhelyezkedésük miatt nehézkes javítani, karbantartani.

Ezen segíthet a University of Virginia, a University of Texas, a University of Colorado és a National Renewable Energy Laboratory (NREL) közös fejlesztése, egy új típusú szélturbina, amelyet kifejezetten arra terveztek, hogy ellenálljon az erős széllökéseknek és a komoly viharoknak - írja a University of Colorado közleménye.

A hagyományos szélturbinák rotorjai túl merevek, az erős széltől eltörhetnek (Fotó: Unsplash/Matt Artz)

A hagyományos szélturbinák rotorjai túl merevek, az erős széltől eltörhetnek
(Fotó: Unsplash/Matt Artz)

A jelenleg használt legnagyobb tengeri szélturbinák akár a 150 méteres magasságot is elérhetik, ezeknek a szerkezeteknek a teljesítménye pedig akár 8 megawatt is lehet, ami több ezer háztartás szükségleteit képes biztosítani. Az óceánon tomboló szélviharok, hurrikánok viszont komoly károkat okozhatnak a szélturbinákban, ezzel közvetve fenyegetve a szélenergiára támaszkodó országok energiaellátását.

A pálmafák adták az ötletet a projektünkhöz, amelyek akár a legkomolyabb hurrikánokkal is képesek megbirkózni

- mondta Lucy Pao, a coloradói egeytem villamosmérnöki tanszékének vezetője.

A világ legnagyobb szélturbinái magasabbak az Eiffel-toronynál is (Forrás: sumrwind.com/Chao Qin)

A világ legnagyobb szélturbinái magasabbak az Eiffel-toronynál is (Forrás: sumrwind.com/Chao Qin)

Az amerikai kutatók érdekes megoldáshoz folyamodtak: mivel a "hagyományos" szélturbinákat úgy tervezték, hogy azok a szélirányba "nézzenek", a hatalmas, akár 125 méteres rotorok így óriási terhelést kapnak, sőt, a rotorok meghajlása akár azt is eredményezheti, hogy nekiütköznek a szélturbina tartóoszlopának. Ennek elkerülése érdekében a rotorokat nehéz és merev anyagból készítik, ami növeli a turbinák telepítési költségeit.

Hirdetés

A három egyetem mérnökei ezért - a pálmafák mozgását megfigyelve - egyszerűen megfordították a turbinát, azaz, a rotorokat a szél így "hátulról" éri, ezért, még ha azok el is hajlanak, kizárt, hogy hozzáérjenek a tartóoszlophoz. Ennek köszönhetően a rotorokat akár könnyebb, rugalmasabb anyagból is el lehet készíteni, mivel így azok nyugodtan meghajolhatnak a szélben, ahelyett, hogy eltörnének, mint a merevebb anyagból készült társaik.

A rotorokat úgy terveztük, hogy rendkívül könnyűek és rugalmasak legyenek, így képesek alkalamzkodni a szél erejéhez. Ezzel csökkenthetjük a turbinák gyártási költségeit és közvetve a megújuló energia árát

- mutatott rá Mandar Phadnis, a kutatás vezetője.

A kutatócsoport hat éves kutatás-fejlesztést követően június 10-én mutatta be kétrotoros turbina-prototípusát, amelynek teljesítménye bő 53 kilowatt volt. A demonstráció során úgy találták, hogy a turbina megbízhatóan teljesített és még erősebb széllökések során is képes volt hatékonyan működni.

A turbina "fejét" egy vezérlőrendszer irányítja, hogy az mindig optimális irányba forduljon, azaz az uralkodó széliránnyal ellentétesen, hogy a speciális rotorok a legjobb hatásfokkal tudjanak energiát termelni. A maximális teljesítmény érdekében egy ügyes szoftveres trükköt is bevetettek: a turbina képes változtatni a generátor forgatónyomatékát, így védve ki, hogy egy erősebb széllökés kárt tegyen az energiatermelő eszközökben.

Pao és kutatócsapata most azon dolgozik, hogy a demonstrációra használt prototípusnál jóval nagyobb szélturbinákat is létre tudjanak hozni, amelyek ellenállnak a szélviharoknak. Mostanra elkészült két óriási, offshore felhasználásra szánt 25, illetve 50 megawattos turbina modellje, a következő lépés a valódi turbinák kifejlesztése lesz. A kutatók szeretnék elérni, hogy az új generációs szélerőművek legalább két évtizeden át megbízhatóan tudjanak energiát termelni.

Még van mit mesélnünk neked, minden érdekességet megtalálsz itt!

Hirdetés

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Ne maradj le a legfontosabb zöld hírekről! Engedélyezd az értesítéseket és az elsők között olvashatod a legfrissebb cikkeinket e-mobilitás, okosváros és okosotthon témákban (hogy a többiről ne is beszéljünk! :)