Bezłopatkowe turbiny wiatrowe są już z nami od pewnego czasu, a wyróżniają się tym, że zamiast łopat wykorzystują zjawisko drgań wzbudzonych wirami (Vortex-Induced Vibration, VIV). Kiedy wiatr opływa smukły cylinder, tworzą się naprzemienne wiry, które wprawiają go w ruch. Jeśli urządzenie zostanie dostrojone do rezonansu swojej konstrukcji, te drgania można wzmocnić i przekształcić w energię elektryczną. Tym razem zainteresowali się nimi naukowcy z Uniwersytetu w Glasgow, którzy postanowili wskazać idealną formę tego typu turbiny.
Zapomnij o wielkich wiatrakach. Ten prosty futurystyczny “maszt” zasili gospodarstwa domowe w ciszy
Naukowcy przeprowadzili symulacje tysięcy wariantów geometrycznych, ostatecznie wybierając ideał – maszt o wysokości 80 cm i szerokości 65 cm, który jest zdolny do generowania 460 watów w sposób stabilny i przy prędkościach wiatru od 32 do 113 km/h. Co ciekawe, najbardziej wydajny prototyp nie był tym o najwyższej mocy, bo naukowcy zdecydowali się na szukanie złotego środka między efektywnością a stabilnością strukturalną. Niektóre modele teoretycznie mogłyby dawać nawet 600 watów mocy, ale były zbyt kruche i mogłyby zawieść przy silnym wietrze.
Czytaj też: Prąd za darmo bez skomplikowanych instalacji. Niemcy oszaleli na punkcie tej fotowoltaiki
Dlaczego w ogóle powinniśmy interesować się tym, jak wielki potencjał mają w sobie bezłopatkowe turbiny wiatrowe? Bo po prostu wypełniają rozległą niszę co do instalowania ich w miejscach, w których nie mogą znaleźć się wielkie wiatraki, czyli m.in. w miastach. Podczas pracy nie generują żadnego zgrzytu czy nawet szumu, wyglądają przyjemnie dla oka, nie zagrażają ptakom i nietoperzom, a na dodatek koszt ich utrzymania jest niższy z racji mniej zaawansowanej konstrukcji oraz mniejszej liczby ruchomych części.
Czytaj też: Tego nikt się nie spodziewał. Chcą manipulować nam domowym sprzętem, żeby ratować sieć energetyczną
Tego typu koncept okiełznywania energii wiatru już doczekał się już realizacji, bo firma BMW wraz z Aeromine Technologies zainstalowała nieruchomą turbinę typu BWT na dachu zakładu Mini w Oksfordzie. W tym projekcie pionowe profile aerodynamiczne tworzą efekt ssania, który zasysa powietrze przez stacjonarny wirnik napędzający zamknięty generator. Naukowcy napędzają więc tym samym sektor, który nie jest już jedynie koncepcją, a czymś rzeczywistym. Dlatego też teraz zespół planuje kolejne krok, a w tym testowanie metamateriałów, które wzmacniają rezonans, eksperymenty w większej skali oraz współpracę z przemysłem. Ciągle jednak muszą pokonać wyzwania pokroju trwałości w różnych warunkach oraz oczywiście ekonomicznej opłacalności względem zwłaszcza fotowoltaiki.
Czytaj też: Rozdawali pieniądze, ale to już przeszłość. Pula funduszy dla Polaków wyczerpana
Kołyszący się na wietrze maszt może nie wyglądać imponująco, ale to cicha rewolucja. Kompaktowa, ekologiczna i bezpieczna dla przyrody. Nic więc dziwnego, że ta technologia może wypełnić lukę po łopatach, trafiając na dachy, do parków czy nawet w okolicę domów. W pewnym sensie więc naukowcy budują nam przyszłość.