Kopš seniem laikiem cilvēki ir mēģinājuši paredzēt klimata uzvedību, lai paredzētu dabas parādības. Vulkānu izvirdumi, taifūni, plūdi, zemestrīces vai cunami ir liela mēroga notikumu piemēri, kurus esam mēģinājuši paredzēt, lai mazinātu to sekas. Tomēr, tā vietā, lai koncentrētos uz neparedzamā prognozēšanu, kāpēc gan neizmantot jau pastāvošās dabiskās izpausmes, lai gūtu kādu labumu?
Šīs parādības atbrīvo milzīgu enerģijas daudzumu. Piemēram, tropiskās vētras un viesuļvētras satur spēcīgus vējus, ko varētu izmantot vēja enerģijas ražošanai. Tātad rodas jautājums: kā mēs varam izmantot šīs parādības un pārvērst to milzīgo enerģiju par kaut ko noderīgu?
Vēja radītā enerģija
Vējš ir neizsmeļams enerģijas avots, un tas ir galvenais katastrofālos notikumos, piemēram, viesuļvētrās un tropiskās vētras. Brāzmas var sasniegt līdz 257 km/h un dažās stiprās vētrās pat radīt vairāk nekā 9 miljardus litru lietus. Enerģijas daudzums, ko izdala tādas parādības kā viesuļvētras, pārsniedz visu pasaulē esošo kodolieroču daudzumu kopā. Zinātnieku darbs visā pasaulē ir iegūt, izmantot un uzglabāt šo enerģiju.
Šobrīd mēs izmantojam vēja priekšrocības ar vēja enerģiju, bet tradicionālās vēja turbīnas nav gatavas izturēt ekstremālos apstākļus. Pašreizējās iekārtas ir optimizētas vējam līdz 90 km/h. Tomēr viesuļvētras ievērojami pārsniedz šos ierobežojumus, tādēļ ir nepieciešami būtiski uzlabojumi tehnoloģijā.
Viens no svarīgiem sasniegumiem ir tādu turbīnu izstrāde, kas spēj darboties ar vēju līdz 144 km/h. Lai gan tas ir ievērojams progress, tas joprojām ir tālu no tā, lai izturētu viesuļvētras ātrumu, tādējādi palielinot nepieciešamību turpināt jauninājumus, lai nākotnē pārvaldītu vējus līdz pat 260 km/h.
Vai mēs varam apturēt viesuļvētras?
Interesanta tēma ir par to, vai būtu iespējams ne tikai izmantot viesuļvētru enerģiju, bet arī samazināt to postošo ietekmi. Stenfordas universitātes pētījums ir simulējis, kā jūras vēja parks varētu samazināt vēja ātrumu viesuļvētras laikā par 50%, pat pirms tas sasniedz zemi. Lai mazinātu lielas viesuļvētras sekas, būtu nepieciešami tūkstošiem turbīnu ar 120 metru diametru lāpstiņām, kas uzstādītas virs jūras līmeņa.
Šī pieeja ne tikai palīdzētu uztvert viņu enerģiju, bet arī ievērojami samazinātu viļņus un plūdus, ko tie izraisa. Taču tik liela mēroga instalācija vēl nav sasniedzama augsto izmaksu dēļ. Tomēr tehnoloģiskā attīstība un uzlaboti materiāli varētu padarīt to iespējamu nākotnē.
Vai ir iespējams izmantot viesuļvētras enerģiju?
Ķīna šajā jomā virzās uz nozīmīgu progresu. Fudzjanas piekrastē uzstādīta jūras vēja turbīna GWH252-16MW, kas 24 stundu laikā pārspēja elektroenerģijas ražošanas rekordus, taifūna Haikui vēju laikā saražojot 384,1 MWh. Tas bija iespējams, pateicoties tā reāllaika lāpstiņu regulēšanas konstrukcijai, kas ļauj turbīnām turpināt darboties vēja ātrumā līdz 80 km/h, savukārt citas parastās vēja turbīnas tiek izslēgtas, lai novērstu bojājumus.
GWH252-16MW turbīnai ir arī iespēja darboties ekstremālos apstākļos, piemēram, taifūnos, ļaujot novākt spēcīgu vēju, lai ražotu enerģiju. Šī ir daudzsološa tehnoloģija nākotnei, jo to varētu sistemātiski izmantot viesuļvētru apdraudētās vietās.
Vienlaikus citas alternatīvas, piemēram, BAT altaeros turbīna, nav sasniegušas savu maksimālo komerciālo potenciālu, bet izrāda interesi uztvert enerģiju no atmosfēras parādībām lielā augstumā. Šī lidojošā turbīna, kas izstrādāta, lai izmantotu ekstremālos vējus, joprojām ir inovācija, kas gaida komercializāciju.
Jūras vēja turbīnu loma
Daļa no vēja enerģijas nākotnes, lai cīnītos ar viesuļvētrām, ir jūras vēja parku uzstādīšana tālu no krasta. Šo parku lielie paplašinājumi varētu samazināt viesuļvētru vēja ātrumu par vairāk nekā 140 km/h, liecina datorsimulācijas. Tas pozitīvi ietekmētu ne tikai elektroenerģijas ražošanu, bet arī dabas katastrofu novēršanu piekrastē, samazinot viļņus un vētras ietekmi.
Tādi eksperti kā Marks Z. Džeikobsons un Kristīna Ārčere apgalvo, ka, ja viesuļvētra Katrīna būtu gājusi cauri šāda izmēra parkam, tās ietekme būtu daudz mazāka, un, sasniedzot zemi, tā būtu pārvērtusies tropiskā vētrā.
Tādā veidā jūras vēja enerģija ir ne tikai tīras elektroenerģijas avots, bet arī tai ir izšķiroša nozīme klimata ietekmes uz Zemes samazināšanā. Tas ir ceļš uz priekšu, taču, lai šīs idejas īstenotu plašā mērogā, ir vajadzīgi ievērojami sasniegumi materiālos un tehnoloģijās.
Tehnoloģiju attīstība, lai izmantotu tādas parādības kā viesuļvētras, ir aizraujoša joma ar nepārprotamu izaugsmes potenciālu nākotnē. Zinātnieki un uzņēmumi visā pasaulē turpina pētīt veidus, kā padarīt ne tikai efektīvāku, bet arī drošāku enerģijas ieguvi no ārkārtējiem vējiem, kas varētu būtiski mainīt šo notikumu visvairāk skartajās teritorijās.