A Windstalk szélerőmű farm egy innovatív megoldást jelent a szélenergia hasznosítására, a hagyományos szélturbinák helyett.
Az Atelier DNA által kifejlesztett új technológia, olyan problémák leküzdését tűzte ki célul, mint például a szélturbinákra jellemző alacsony frekvenciájú rezgések kibocsátása.
Megújuló energiát termel
A tervezésnél mindemellett az is cél volt, hogy a Windstalk megújuló energiát termelő erőmű hasonló mennyiségű áramtermelésre legyen alkalmas, mint a hagyományos szélturbinák. A különleges dizájnnak köszönhetően pedig az innovatív szélturbinák akár még turistalátványosságnak is beillenek.
Geometrikus elrendezés a napraforgó mintájára
Az ingó szálak geometrikus elrendezése a napraforgó közepét formázza, melyet a hatalmas méretek miatt csak légi felvételről lehet jól látni.
Az innovatív energiafarm 1200 geometrikus elrendezésű, szénszálas pólusból áll, melyek 55 méter magasak, és egy-egy különálló, kör alakú talapzathoz vannak rögzítve. A mozgási energiát alakítja elektromos árammá
Az energiatermelő pólusok vagy rudak teteje tele van piezoelektromos kerámia lemezekkel, melyeket elektródák kötik össze egymással egészen a rudak aljáig. Szélturbinák helyett tehát a piezoelektromos kerámialemezek termelik a kinetikus (mozgási) energiát az elektródákon keresztül, amikor a szél meglengeti a pólusokat. Egy generátor pedig elektromos energiává alakítja a kinetikus energiát.
Éjszaka „csillagos égbolttá” változik
A pólusok tetején LED-es lámpák jelzik, hogy épp milyen erősségű az energiatermelés. Ha a szél eláll, elsötétül a LED. Mindegyik ingó pólusban generátor működik, mely maximalizálja az energiatermelést. Az előzetes kalkulációk szerint a Windstalk farm éves kapacitása 20,000 MWh.
A Windstalk szélerőmű farmot eredetileg Masdar városába tervezték, azonban egyelőre csak koncepció. Az ötlet még megvalósításra vár…
Fazakas Virág
Az USA-beli Massachusettsben működő Altaeros Energies héliummal töltött, lebegő szélturbinával kívánja felváltani a benzin- és gázolaj alapú generátorokat.
A megújuló a menő
A megújuló források térhódítása az elektromos energiatermelésben a XXI. században egyre fontosabbá válik, hiszen közismert tény, hogy a hagyományos energiahordozók (kőolaj, földgáz, szén) készletei végesek, újratermelődésüket pedig csak évmilliós távlatban lehetséges mérni, az emberiség energiaigénye viszont folyamatosan növekszik. A kőolaj és a kőszén globális kitermelése részben a készletek fogyása, részben az egyre mélyebbről, egyre nehezebben és drágábban elérhető telepek miatt folyamatosan csökken, világpiaci áruk ennek megfelelően egyre növekszik. Gazdasági szempontból is kevésbé éri meg hosszú távon ezekre az energiahordozókra építkezni. A fosszilis tüzelőanyagokkal az is probléma, hogy égetésükkel hatalmas mennyiségű üvegházgáz szabadul fel, amely nagyban hozzájárul a globális felmelegedéshez, és a klímaváltozás felgyorsulásához.
Amellett tehát, hogy próbálunk minél kevésbé pazarló, minél kevesebb energiát igénylő életmódot folytatni, és erre ösztönözni mindenkit magunk körül, a megújuló hordozók (nap, víz, szél, biomassza) használata kerül előtérbe. Ezek energiatartalmának kinyeréséhez egyelőre még drágán elérhető, bonyolult technológiára van szükség, de az állandó fejlesztéseknek köszönhetően belátható közelségbe került az állapot, amikor már magánszemélyek saját háztartásuk energiaellátására is hozzájuthatnak napkollektorokhoz, vagy szélturbinához.
Altaeros Energies, a szélenergia úttörői
Az USA-beli Massachusetts államban működő Altaeros Energies is a fejlesztők egyre népesebb táborához tartozik. Az Altaeros egy 2010-ben elindított vállalkozás, amelyet az MIT-n és a Harvardon végzett szakemberek alapítottak. Céljuk olcsó, könnyen elérhető megújuló energia előállítása, a magasabb légrétegek erős szeleinek felhasználásával. Munkájuk eredményességét jól mutatja, hogy 2011-ben ők nyerték el a ConocoPhillips Energia Díjat, és a társaságot tagjai közé választotta az Egyesült Államok Mezőgazdasági Osztálya, a Kaliforniai Energia Bizottság, és a Maine Technológiai Társaság is. Nevüket egy vadonatúj találmány, prototípusának kifejlesztése nyomán ismerte meg a világ.
AWT: a jövő erőműve
Az említett innováció az Airborne Wind Turbine (AWT, lebegő szélturbina) nevet kapta, amely nem más, mint egy tíz méter magas, henger alakú, héliummal töltött turbina, a közepén egy propellerrel. A héliumnak köszönhetően a szerkezet akár 300 méteres magasságba is képes emelkedni (a tesztek során már elérte a 100 métert), ahol a szelek folyamatosabban, és erősebben fújnak, mint a földfelszín közelében. Ott a propellert turbinaként működtetve elektromos energiát termel, amelyet egy kábel segítségével juttat a földön maradt generátor-egységbe.
A szerkezet segítségével 65 százalékban csökkenthetőek a szélenergia előállításának költségei, valamint az energiaátalakítás ideje is hetekről napokra csökkenthető. Ráadásul az AWT környezetbarát anyagokból épült, és használata nem jár zajszennyezéssel sem, működtetéséhez pedig minimális infrastruktúra és energiabefektetés szükséges, amely gazdagon megtérül. Nincs szükség többé tehát hatalmas tornyok és propellerek építésére, itt a jövő szélerőműve.
Sárkányok, vagy léggömbök: ötletek merülnek fel arra, hogyan használják ki a magasság erős szeleit, és villamos energiát termeljenek egy hordozható rendszerrel.
Az Európán áthaladó szelek 100 000 atomerőmű energiával egyenértékű energiát képviselnek! Ezt javallott átgondolni az olaj utáni korszak elvárása alatt. Mégis, tudni kell, hogyan kell megérinteni ezt a mannát. Európában, sőt Franciaországban a nukleáris energia jelentősége ellenére a szélturbinák mindenütt megtalálhatók.
De ezek a hatalmas propellerek csak a szél talajközeli rétegeit hasznosítja, vagyis a leggyengébbet. A szélenergia szempontjából nyilvánvaló, hogy nem létezik egy egyforma méretű megoldás. Az új anyagok, az elektronika jó adag fantáziával, mérnökökkel, tudósokkal, teljesen új megoldásokat fejlesztenek ki.
Kite szélgenerátor: körhinta alakú erőmű
Ez talán a legimpozánsabb projekt ma. A Kite Wind Generator, más néven KiteGen, vagy KWG, vagy KiWiGen, tízmillió megawatt (MW) adna több száz méter magasságú szelekre. Az elv eredeti: vízszintesen forgó karok, amelyekhez felfüggesztett nagyon hosszú kábelekkel kapcsolódnak a sárkányok. Az utóbbi helyzetét elektronikusan szabályozzák, és a szerelvény forgatja a turbina hajtású karusszelt.
A 150 és 700 méteres méretű akváriumokban néhány száz méter átmérőjű körhinta forgatható. Forrás: Sequoia Automation
Ennek érdekében a méreteknek nagyvonalúnak kell lenniük: legalább 100 méter átmérőjű kerék esetén. De a teljesítmény nagyon gyorsan nő az átmérővel: 0, 5 MW 100 méterre, 5 MW 200 méterre, 500 MW 1000 méterre.
Míg egy hagyományos szélturbina csak 100 W négyzetméternyi penge söpörte területet biztosít, a KiteGen megduplázhatja vagy akár halmozhatja is ezt az értéket, és a hasznos terület sokkal nagyobb lenne. Forrás: Sequoia Automation
MARS: hordozható léggömb
A Magenn Power Inc., a levegőnél könnyebbre szakosodott amerikai cég egy furcsa, Mars nevű ( Magenn Air Power Rotor System )gépet dolgozott ki. A vezeték végén, 300 méterrel a tengerszint felett, ez a héliummal felfújt léggömb négy vagy öt nagy pengével rendelkezik. Úgy viselkedik, mint egy vízszintes forgórész, amely a szél felé forog. Ez a forgatás egy további levitációs erőt is indít – ez a Magnus-hatás, amely a teniszlabdákat, a golflabdákat vagy a labdarúgó-labdákat elfordítja
A hélium és Magnus hatásra épülő Mars alumínium kerettel merevitett, és 150-300 méteres magasságban úszik. Forrás: Magenn Power Inc.
A tengelyen elhelyezett generátor villamos energiát gyárt. A tervezők szerint a Mars (3, 6 km / h) szél erősségtől üzemképes. A gép mérete nagyon változatos lehet. Néhány méteres kis modell hordozható és több kilowattot biztosítana. A Magenn ebben az évben 4 kW-os egységet tervez.
Szárnyas turbina lebegtetése: repülő turbina
2004-től kezdődően egy amerikai vállalat, a Briza Technologies projektje sokkal nagyobb nagyságrendű.
Ez a hatalmas sárkány több mint száz méter hosszú és a léghajók sorozatának köszönhetően úszik. A repülő struktúrát kis méretű, négy vízszintes pengékből és egy turbinából (vagy 100 kg-ból) hordozó sorok támasztják alá. Mindegyik elem 30 kW-ot termel. Minden léghajó 5 méter átmérőjű és 8 méter hosszú. Darrieus (a francia Georges Darrieus által 1931-ben feltalált) szélturbinát visel, de vízszintesen. Forrás: Briza Technologies
KiteShip: a vitorlások visszatértek a divatba
A szél nem csak a villamos energia termeléséről szól. Hajók mozgatására is használható. Természetesen az ötlet nem igazán új … De miközben a szélenergia már régóta csak a vitorlázásra korlátozódik, egyesek elképzelik, hogy frissítik, hogy segítsenek a kereskedelmi hajóknak nagy méretben.
A tanker-sárkány, amely jelentős üzemanyag-takarékosságot eredményez. A KiteShip az Egyesült Államokban, azt javasolja, hogy ezt az elvet a kereskedelmi hajókhoz igazítsák. Az előny nyilvánvaló: a módszer könnyen alkalmazható bármilyen típusú hajóra anélkül, hogy egy árbocot fel kellene rakni a fedélzetre. A sárkány elve messze nem újdonság. Forrás: KiteShip Corporation
CHARON INSTITUTE 