L turbinat e erës Ato janë një nga burimet më të rëndësishme të energjisë së rinovueshme në botë, duke prodhuar rreth 4% të energjisë elektrike globale. Megjithatë, kërkimet nga shkencëtarët në Sorbonne në Paris kanë gjetur një zgjidhje inovative që mund të rrisë efikasitetin e këtyre turbinave deri në 35%, të frymëzuar nga fleksibiliteti i krahëve të insekteve.
Sipas një studimi të botuar në revistë Shkencë, turbinat e erës aktuale nuk janë aq efikase sa mund të ishin. Zakonisht mendohet se rrotullimi i rotorëve me shpejtësi më të larta do të gjeneronte më shumë energji, por nuk është kështu. Në fakt, me shpejtësi të lartë, tehet veprojnë më shumë si një pengesë sesa si një mjet për të shfrytëzuar erën. Çelësi i efikasitetit është gjetja e normave optimale të rrotullimit, siç shpjegohet nga fizikani Vicent Coghet i Universitetit të Parisit-Sorbonne.
Sfida e optimizimit të energjisë së erës
Për të maksimizuar prodhimin e energjisë, era duhet të godasë tehet e turbinës së erës në këndin e duhur, të njohur si "Këndi i prirjes». Kjo siguron që sasia e saktë e çift rrotullues të aplikohet në gjenerator. Megjithatë, për shkak të ngurtësisë së materialeve tradicionale, turbinat me erë nuk mund të përshtaten gjithmonë me kushtet e ndryshme të erës.
Përkundrazi, krahët e insekteve, duke qenë fleksibël, arrijnë një kontroll më të mirë aerodinamik. Këto qenie përfitojnë nga aftësia për të reaguar ndaj rrymave të ajrit, duke u përkulur natyrshëm për të minimizuar rezistencën dhe për të shmangur dëmtimin.
Replikimi i krahëve të insekteve në turbinat e erës
Për të aplikuar këtë fleksibilitet te turbinat me erë, Cognet dhe ekipi i tij ndërtuan turbina të vogla prototipe me erë me tre lloje të ndryshme fletësh: i ngurtë, mesatarisht fleksibël y shumë fleksibël. Tehët fleksibël janë prodhuar me polietileni tereftalat, ndërsa ato të ngurtë janë bërë me një rrëshirë sintetike. Testet e kryera në tunelet e erës treguan rezultate zbuluese.
Tehët tepër fleksibël nuk ishin efektivë, pasi ato u bënë shumë të çalë për të gjeneruar energji të mjaftueshme. Megjithatë, tehet mesatarisht fleksibël ia kaluan atyre të ngurtë duke rritur fuqinë e gjeneruar deri në 35%. Për më tepër, këto turbina mund të përshtaten me një gamë më të gjerë të shpejtësive të erës.
Pjesa më e madhe e përmirësimit ishte për shkak të ndryshimeve automatike në këndin e ligës. Ndërsa era i shtynte tehet përpara ose efekti centrifugal i shtyu ato prapa, këndet e hapit gjithashtu ndryshonin. Testet treguan se këndet më shumë «e hapur» ishin më efektive në shpejtësi të ulëta, ndërsa më shumë «mbyllur» ishin me shpejtësi më të madhe.
Shkallueshmëria dhe e ardhmja e teknologjisë
Sfida tjetër është përshkallëzimi i këtyre risive për t'i zbatuar ato në turbinat e përmasave industriale. Megjithëse inxhinieria e kësaj teknologjie do të marrë kohë, ekspertë të tillë si Asfaw Beyene i Universitetit të San Diegos besojnë se arritja e një rritje prej 35% në efikasitet është plotësisht e mundur.
Turbina me erë V164: më e fuqishmja në botë
Një tjetër përparim kyç në energjinë e erës vjen nga kompania daneze MHI Vestas era në det të hapur, i cili prezantoi turbina me ere me e fuqishme ne bote. Kjo turbinë me erë, e quajtur V164, ka thyer të gjitha rekordet e prodhimit, duke gjeneruar 216.000 kWh në 24 orë dhe duke demonstruar se performanca e energjisë mund të rritet ndjeshëm në kushtet detare.
V164 ka një lartësi prej 220 metrash dhe peshon 38 tonë, me tehe 80 metra që ofrojnë një sipërfaqe gjithëpërfshirëse prej 21.124 metrash katrorë. Këto karakteristika lejojnë që turbina të përfitojë më mirë nga shpejtësitë e erës në det, të cilat përgjithësisht variojnë nga 12 në 25 m/s.
Ky model i ri është projektuar për të përballuar kushtet ekstreme të deti i Veriut, që i jep një jetë të dobishme prej 25 vitesh dhe mundësinë e riciklimit në fund të ciklit të tij. Kjo jo vetëm që e bën turbinën më miqësore me mjedisin, por edhe një opsion më ekonomik falë kostove të reduktuara të instalimit dhe mirëmbajtjes.
E ardhmja e energjisë së erës
La ndërgjegjësimi ekologjik dhe frika nga pasojat e ndryshimi i klimës Ato po nxisin zhvillimin e burimeve të rinovueshme të energjisë, siç është energjia e erës. Teknologjitë e reja, të tilla si ato të frymëzuara nga krahët e insekteve, mund të përmirësojnë ndjeshëm efikasitetin e turbinave me erë, ndërsa dizajnet inovative si V164 po tregojnë se është e mundur të ruhet qëndrueshmëria në një shkallë të gjerë.
Në vitet e ardhshme, ka të ngjarë të vazhdojmë të shohim përmirësime në projektimin dhe efikasitetin e turbinave me erë, duke mundësuar edhe më shumë energji të pastër dhe duke reduktuar varësinë nga lëndët djegëse fosile. Në fund të fundit, kombinimi i biomimetikës dhe inxhinierisë së avancuar tregon rrugën drejt një të ardhmeje më të gjelbër dhe më të qëndrueshme.