Małe wiatraki będą w stanie złapać więcej wiatru
Wiosenny wiatr we włosach to czysta przyjemność, a wiatr złapany w energetyczne sidła to czysty zysk, pod warunkiem, że mocno wieje, a technologia budowy turbin jest opłacalna. Obiecującym "powiewem świeżości" w branży jest zapowiedź budowy superwydajnych i tanich w produkcji turbin wraz ze "złotą receptą" na ich pozycję.
Pionowa oś obrotu turbin wiatrowych VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) to wynalazek z lat 30. XX wieku autorstwa Francuza Georges Darrieus. Nie jest to żadna dizajnerska nowość. Nigdy VAWT(w żadnej z dotychczasowo wyprodukowanej wersji) nie stanowiły poważnej konkurencji dla turbin o poziomej osi obrotu (HAWT). Jak twierdzi amerykański profesor aeronautyki - John Nabiri pracujący dla Caltech w Kalifornii, dni olbrzymich łopat, które szpecą krajobraz i utrudniają ptakom wędrówkę są policzone. Głównym argumentem przeciwko tradycyjnym farmom wiatrowym jest to, że turbiny powodują turbulencje powietrza, które szybko zużywają drogie urządzenie. Poza tym, zasłaniając pozostałe, zmniejszają ich wydajność pracy.
Kluczem do rozwiązania problemów farm wiatrowych, których podstawowym elementem są turbiny VAWT, ma być szczególnie precyzyjne rozmieszczenie ich w przestrzeni. John Dabiri, który specjalizuje się w aeronautyce oraz bioinżynierii udowodnił, że większe zespoły wertykalnych turbin, dzięki komputerowemu modelowaniu zyskują znacznie większą energię. Oznacza to, że ogromne farmy wiatrowe, które straszą z oddali stumetrowymi "kikutami" są nieopłacalne. Dla turbin pionowych ujętych w jego projekcie wystarczą dziesięciometrowe maszty. Faktem jest, że nie produkują one wielkiej mocy (około 10 kW), ale ich sukces polega na optymalnym rozłożeniu w przestrzeni, które powoduje, że wzmacniają się nawzajem.
Dowodem na skuteczność tego rodzaju rozwiązania dla farm wiatrowych jest eksperymentalna farma składająca się z dziesięciu turbin VAWT w Kalifornii. Dodatkową zaletą testowanych urządzeń są małe rozmiary, łatwy montaż i co najważniejsze tania produkcja. Małe turbiny mogą stać w bliskiej odległości od siebie, są znacznie mniej hałaśliwe, nie zagrażają ptactwu i znakomicie realizują swój cel w przestrzeni miejskiej.
Na rozwój swojego projektu profesor Dabiri otrzymał od Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych oraz Fundacji Gordon and Betty Moore 6 mln dol. Umożliwi to wybudowanie większej farmy badawczej, która wyeliminuje wszelkie wątpliwości potencjalnych inwestorów. Farma ma powstać w wiosce Igigig na Alasce. Na początku zostanie wybudowanych dziesięć turbin, ale docelowo będzie maksymalnie 70 (wystarczająco dużo, żeby zastąpić lokalny generator prądu na olej opałowy).
John Dabiri jest przekonany, że jeśli Stany Zjednoczone wykorzystają każdą wolną przestrzeń według tej recepty będą w stanie wyprodukować nawet do 100 TW rocznie. Zakładając, że współcześnie roczne zużycie energii elektrycznej wynosi w przybliżeniu 20 TW na całej planecie, teoria profesora Dabirii wydaje się porywająca jak huragan, bo kto by śmiał walczyć z takimi superwiatrakami...? Miejmy nadzieję, że farma badawcza na Alasce nie przeminie z wiatrem, ale wręcz przeciwnie, doda nam wiatru w skrzydła.
Michał Mądracki
