Cilvēkiem ir ārkārtīgi liela spēja pielāgoties savai videi un maksimāli izmantot dabas resursus pat ekstremālos apstākļos. Gadsimtu gaitā esam iemācījušies ne tikai izdzīvot naidīgās ainavās, bet arī veidot pilsētas klintīs, alās un džungļos un gūt labumu no postošākajām dabas parādībām. Viena no šīm parādībām, taifūni, kas ik gadu nodara postu Klusajā okeānā, īpaši Japānā, šodien ir iedvesmas avots tehnoloģiskām inovācijām, kuru mērķis ir pārvērst savu neapturamo spēku vērtīgā resursā.
Šajā ziņā Japāna ir spērusi soli uz priekšu, izstrādājot a īpaša vēja turbīna kas var izmantot taifūnu enerģiju. Lai gan no šiem laikapstākļiem nav iespējams izvairīties un nodarīt būtisku kaitējumu, tagad mērķis ir tos izmantot, izmantojot atjaunojamo enerģiju.
Izmantojiet taifūna spēku
Japāņu inženieris Atsuši Šimizu, dibinātājs Izaicinājums, ir izstrādājusi pirmo specializēta vēja turbīna taifūniem, radikāli atšķirīgs priekšlikums no parastajām vēja turbīnām. Šīs jaunās turbīnas ir izstrādātas, lai izturētu viesuļvētras spēku vējus un mainīgu virzienu, kas ir būtiski taifūnā. Šis projekts ir izstrādāts kā risinājums Japānai, valstij, kuru bieži skārušas šīs parādības un kas kopš Fukušimas kodolkatastrofas 2011. gadā ir meklējusi autonomiju enerģijas jomā.
Shimizu un viņa komanda saskaras ar dizaina sarežģītību taifūnu nestabilitātes dēļ. Viens taifūns satur pietiekami daudz enerģijas, lai 50 gadus apgādāja Japānu ar elektrību. Tomēr visa šī potenciāla izmantošana ir izaicinājums, kam nepieciešamas progresīvas tehnoloģijas.
Taifūna vēja turbīnu sastāvdaļas un darbība
Challenergy piedāvātais dizains ir balstīts uz a vertikālās ass turbīna, izmantojot t.s Magnusa efekts, fiziska parādība, kas ļauj rotējošiem cilindriem, kas uzstādīti uz ass, pārveidot vēja kinētisko enerģiju elektrībā. Šāda veida vēja turbīnas ir efektīvākas un izturīgākas nekā tradicionālās lāpstiņu turbīnas, kurām ir tendence viegli salūzt ekstremālos apstākļos, piemēram, taifūnos.
Papildus robustumam šis turbīnas modelis piedāvā Citas ievērojamas priekšrocības: Tas ir kluss salīdzinājumā ar parastajām vēja turbīnām un nerada briesmas putniem, kuru populāciju ir ietekmējušas tradicionālās turbīnas. Tā kompaktais un vertikālais dizains ļauj viegli pielāgoties Japānas kalnu ģeogrāfijai un samazina nepieciešamību pēc lielām uzstādīšanas telpām.
2016. gadā šīs vēja turbīnas prototips tika veiksmīgi pārbaudīts salā Okinawa, iztur vēju līdz 36 km/h un rada 1 kW elektroenerģijas. Lai gan tas bija pirmais solis, Shimizu cer, ka turpmākās turbīnas versijas varēs stabili darboties pat vējš 270 km/h, kas ir izplatīti visspēcīgāko taifūnu laikā.
Vertikālās ass vēja turbīnas priekšrocības
- Mazāka ietekme uz vidi: Turbīnas nerada troksni, kas saistīts ar parastajām vēja turbīnām, un to lāpstiņu trūkums palīdz aizsargāt putnu faunu.
- Izturība un pielāgošanās spēja: Šīs turbīnas, pateicoties to vertikālajai konstrukcijai, ir daudz izturīgākas pret mainīgo taifūnu izraisīto vēju.
- Spēja pielāgoties jebkura virziena vējam: Šīs konstrukcijas rotējošie cilindri ļauj efektīvi izmantot vēja priekšrocības no jebkura leņķa, maksimāli palielinot enerģijas ražošanu.
Papildus pretestībai to daudzpusība ir ideāli piemērota ārkārtas situācijām, jo šīs vēja turbīnas var turpināt darboties pat dabas katastrofu izraisītu elektroenerģijas padeves pārtraukumu laikā.
Enerģētikas situācija Japānā
Kopš Fukušimas kodolavārijas Japāna ir saskārusies ar enerģētikas krīzi, kuras rezultātā tika slēgtas daudzas atomelektrostacijas. Šajā sakarā valsts ir pastiprinājusi savus centienus palielināt līdzdalību atjaunojamās enerģijas jūsu enerģijas maisījumā.
Pētījums par Japānas Vides ministrija norāda, ka vēja enerģijas ražošanas jauda no taifūniem varētu būt milzīga un sasniedzama 1.900 miljardi gigavatu gadā. Tomēr šis potenciālais resurss saskaras ar šķēršļiem valsts nelīdzenās ģeogrāfijas un grūtību dēļ ierīkot elektrotīklus apgabalos ar ekstremāliem laikapstākļiem.
Japānas valdība ir izrādījusi atbalstu tādām iniciatīvām kā Challenergy, piedāvājot subsīdijas un aizdevumus, lai finansētu šīs tehnoloģijas attīstību. Pēc Šimizu teiktā, "Taifūnu pārvēršana par enerģijas avotu varētu ne tikai mazināt to postošās sekas, bet arī padarīt Japānu par enerģētiski pašpietiekamu valsti.".
Vēja enerģijas nākotne Japānā un pasaulē
Interese par vertikālās ass vēja turbīnām ir ne tikai Japānā. Valstīm patīk Filipīnas, Taivāna un ASV Viņi jau ir izrādījuši interesi par šīs tehnoloģijas pielāgošanu reģionos, kuros ir arī ekstrēmi laikapstākļi. Challenergy plāno līdz 2020. gadam laist tirgū savu vēja turbīnu ar aptuveni 10 kW jaudu un ir uzsākusi kolektīvā finansējuma kampaņu, kuras mērķis ir iesaistīt iedzīvotājus šajā procesā.
Lai gan eksperti joprojām strīdas par šāda veida ģeneratoru efektivitāti ilgtermiņā, tā lietderība kā enerģijas pašpietiekamības risinājums ārkārtas situācijās šķiet neapstrīdama, un ar jaudīgākām nākotnes versijām mēs varam redzēt revolūciju enerģijas uztveršanas veidā. dabas.
Šādas inovācijas parāda, kā ar inovācijām un neatlaidību dabas parādības, kuras mēs iepriekš uzskatījām par postošām, var pārvērst par unikālām enerģijas iespējām.