Az emberi lények rendkívüli képességgel rendelkeznek ahhoz, hogy alkalmazkodjanak környezetükhöz és a legtöbbet hozhassák ki a természeti erőforrásokból, még szélsőséges körülmények között is. Az évszázadok során megtanultuk nemcsak túlélni az ellenséges tájakon, hanem városokat építeni sziklákba, barlangokba és dzsungelbe, és kihasználni a legpusztítóbb természeti jelenségeket. E jelenségek egyike, a tájfunok, amelyek évente pusztítanak a Csendes-óceánon, különösen Japánban, ma olyan technológiai innovációk ihletforrása, amelyek megállíthatatlan erejüket értékes erőforrássá kívánják alakítani.
Ebben az értelemben Japán egy lépést tett előre az a speciális szélturbina amely képes hasznosítani a tájfunok energiáját. Bár ezeket az időjárási eseményeket lehetetlen elkerülni és jelentős károkat okozni, most az a cél, hogy ezeket a megújuló energiákon keresztül kihasználjuk.
Használja ki a tájfun erejét
A japán mérnök atsushi shimizualapítója Kihívás, kifejlesztette az elsőt speciális szélturbina tájfunokhoz, a hagyományos szélturbináktól gyökeresen eltérő javaslat. Ezeket az új turbinákat úgy tervezték, hogy ellenálljanak a hurrikán erejű szélnek és a változó irányoknak, ami elengedhetetlen egy tájfunban. Ez a projekt Japán számára jelent megoldást, egy olyan országot, amelyet gyakran sújt e jelenségek dühe, és amely a 2011-es fukusimai atomkatasztrófa óta energetikai autonómiára törekszik.
Shimizu és csapata a tájfunok instabilitása miatt a tervezés bonyolultságával szembesül. Egy tájfun elegendő energiát tartalmaz ahhoz Japánt 50 évig árammal látja el. Mindezen lehetőségek kiaknázása azonban olyan kihívás, amely fejlett technológiákat igényel.
A Typhoon szélturbina alkatrészei és működése
A Challenergy által javasolt tervezés a függőleges tengelyű turbina, az ún Magnus hatás, egy fizikai jelenség, amely lehetővé teszi, hogy a tengelyre szerelt forgó hengerek a szél kinetikus energiáját elektromos árammá alakítsák. Az ilyen típusú szélturbinák hatékonyabbak és ellenállóbbak, mint a hagyományos lapátturbinák, amelyek extrém körülmények között, például tájfunok esetén könnyen eltörnek.
A robusztusságon kívül ez a turbinás modell bemutatja Egyéb jelentős előnyök: A hagyományos szélturbinákhoz képest csendes, és nem jelent veszélyt a madarakra, amelyek populációját a hagyományos szélturbinák érintették. Kompakt és függőleges kialakítása lehetővé teszi, hogy könnyen alkalmazkodjon Japán hegyvidéki földrajzához, és csökkenti a nagy telepítési terek szükségességét.
2016-ban sikeresen tesztelték ennek a szélturbinának a prototípusát a szigeten Okinawa36 km/h-s szélnek is ellenáll és 1 kW áramot termel. Bár ez egy kezdeti lépés volt, Shimizu reméli, hogy a turbina jövőbeli változatai stabilan működhetnek majd 270 km/h szél, amelyek a legerősebb tájfunok idején gyakoriak.
A függőleges tengelyű szélturbina előnyei
- Kisebb környezeti hatás: A turbinák nem generálják a hagyományos szélturbinákhoz tartozó zajt, és lapátok hiánya segít megvédeni a madárvilágot.
- Robusztusság és alkalmazkodóképesség: Ezek a turbinák függőleges kialakításuknak köszönhetően sokkal jobban ellenállnak a tájfunok okozta változó szeleknek.
- Bármilyen irányú szélhez való alkalmazkodás: Az ilyen kialakítású forgóhengerek lehetővé teszik a bármilyen szögből érkező szél hatékony kihasználását, maximalizálva az energiatermelést.
Ellenállásuk mellett sokoldalúságuk ideális vészhelyzetekre, hiszen ezek a szélturbinák a természeti katasztrófák okozta áramszünet idején is tovább működhetnek.
Japán energetikai helyzete
A fukusimai atombaleset óta Japán energiaválsággal küzd, amely számos atomerőmű bezárásához vezetett. Ennek keretében az ország fokozott erőfeszítéseket tett a részvétel növelésére megújuló energiák az energiamixedben.
Egy tanulmány a Japán Környezetvédelmi Minisztérium rámutat arra, hogy a tájfunok szélenergia-termelési kapacitása óriási és elérhetõ lehet 1.900 milliárd gigawatt évente. Ez a potenciális erőforrás azonban akadályokba ütközik az ország zord földrajzi adottságai és az elektromos hálózatok extrém időjárási viszonyok melletti kiépítési nehézségei miatt.
A japán kormány támogatta az olyan kezdeményezéseket, mint a Challenergy, amely támogatásokat és kölcsönöket kínál e technológia fejlesztésének finanszírozására. Shimizu szerint "A tájfunok energiaforrássá alakítása nemcsak mérsékelheti pusztító hatásaikat, hanem Japánt is energia-önellátó országgá teheti.".
A szélenergia jövője Japánban és a világban
A függőleges tengelyű szélturbinák iránti érdeklődés nem csak Japánra korlátozódik. Olyan országok, mint Fülöp-szigetek, Tajvan és az Egyesült Államok Már érdeklődést mutattak a technológia adaptálása iránt olyan régiókban is, ahol szélsőséges időjárási körülmények is tapasztalhatók. A Challenergy 2020-ra tervezi forgalomba hozni körülbelül 10 kW teljesítményű szélturbináját, és közösségi finanszírozási kampányt indított, amelynek célja az állampolgárok bevonása a folyamatba.
Bár a szakértők még vitatkoznak az ilyen típusú generátorok hosszú távú hatásfokáról, vitathatatlannak tűnik, hogy vészhelyzeti energia-önellátási megoldásként használható-e, és a jövőbeni erősebb verziókkal forradalmat láthatunk az energiafelvétel módjában. a természeté.
Az ehhez hasonló innovációk megmutatják, hogyan lehet innovációval és kitartással a korábban pusztítónak tartott természeti jelenségeket egyedi energialehetőségekké alakítani.