Inovația care permite a reduce de 2 ori prețul la energie eoliană! (+Video)

Profesorul din California Institute of Technology, biofizician al companiei CalTech și câștigător al grantului "Geniu" oferit de Fundația MacArthur - John Dabiri a găsit o soluție la problema de eficiență scăzută a centralelor electrice eoliene.

Plasarea două sau mai multe turbine eoliene mari în imediata apropiere produce vârtejuri de vânt, care reduc eficiența întregului parc eolian. Singura soluție ar fi instalarea turbinelor eoliene individuale la cel puțin 7 diametre distanță a rotoarelor. Cu dimensiuni actuale a elicei de lucru care depășesc un teren de fotbal, pentru funcționarea eficientă a centralelor electrice eoliene ar putea fi necesare mii de hectare numai în scopul de a reduce la minim obstacolele produse de vânt.

Rezolvarea problemei și a sugerat John Dabiri. Răspunsul, spune el, se găsește în mișcarea peștilor. El a descoperit că turbinele eoliene cu lame și poziția verticală a axului după formă seamănă cu aripioarele înotătoare de pește, acestea pot funcționa împreună pentru a utiliza mai eficient energia eoliană.

"Un cârd de pești ce înoată în ocean, trebuie să lupte cu curenții turbionari, valuri și alte tulburări cauzate de alți pești",- spune John . " Unele specii folosesc mai puțină energie pentru a trece de la punctul A la punctul B fiind în grupuri, decât atunci când sunt individuale, deoarece ele sunt capabile să utilizeze aceste interferențe pentru a îmbunătăți eficiența lor comună".

John este de acord că designul tradițional al morii de vânt este cel mai eficient numai în cazul când aveți o centrală electrică eoliană cu o singură turbină. Pentru cluster-ul de mașini eoliene, spune el, sunt necesare turbinele cu o axă verticală de rotație.

Schimbările tehnologice care au avut loc în ultimii ani cu turbinele eoliene verticale le-au făcut neasemănătoare cu morile de vânt convenționale. Hub-urile (în sens de dispozitiv unit cu alte dispozitive ce funcționează în unison – trad.) lor se află perpendicular pe sol, astfel lamele se rotesc ca un carusel, sau pentru a fi mai precis, ca ventilatoare instalate pe acoperișuri. Ele sunt mai mici, mai simple și mai ieftine decât turbinele convenționale, dar au un dezavantaj: eficiența lor este de două ori mai mică decât la turbinele convenționale. Este ușor de înțeles de ce: în orice moment o jumătate din lame își ia asupra sa forța vântului și se mișcă în direcția fluxului de aer, în timp ce o altă jumătate previne această mișcare.

Și, potrivit lui John, este locul în care experiența peștilor ar fi utilă. Turbinele verticale Dabiri sunt de aproximativ 9 metri în înălțime, ceea ce este o zecime din înălțimea mai multor turbine convenționale, și va permite de a instala sute de turbine reduse într-o zonă în care de obicei este plasată una tradițională. În laboratorul său și la ferma experimentală, situată în Valea Antelope, la nord de Los Angeles, John a instalat câteva turbine pentru a recolta energie de la vârtejuri eoliene produse de turbinele adiacente care se rotesc în direcția opusă.

Rezultatul a fost impresionant. Centrala electrică modernă comercială de energie eoliană cu dimensiuni teritoriale de mare amploare produce aproape 2,5 wați pe un metru pătrat. O turbină convențională generează de la 1 la 3 megawați de energie electrică. Și în ciuda faptului că "caruselul" generează doar 3,5 kW fiecare, și este necesar de a instala 280 de unități pentru a genera 1 MW produs de turbina convențională, turbinele eoliene Dabiri instalate pe un teritoriu pot produce de 10 ori mai multă energie, ocupând aceeași zonă.

Dabiri crede că el și echipa sa vor fi în măsură să furnizeze unități la 3,500 de dolari pe o turbină, care calculată în costul energiei electrice este de două ori mai ieftină decât instalarea turbinei eoliene "clasice". Și în timp ce instalarea turbinei tradiționale necesită atragerea de o mulțime de eforturi, o echipă de constructori montatori, niște macarale gigantice, o fundație solidă din beton și asamblarea de 8000 de piese, moară de vânt Dabiri conține doar două duzini de piese și poate fi asamblată cu ajutorul instrumentul comercializat în orice magazin de obiecte de uz casnic sau de construcție.

Ca utilizare ideală Dabiri vede amplasarea turbinelor convenționale alături de un masiv relativ mic de turbinele sale, umplând spațiul gol dintre giganții. "Industria energiei eoliene este o tehnologie complet formată care are nevoie numai de îmbunătățirea eficienței", - spune John . - "Avem nevoie să schimbăm abordarea, să introducem idei complet noi, ci nu doar să mărim scara. Soluțiile de inginerie inspirate de natura sunt cheia pentru acest lucru".