توربین‌های بادی آینده به روایت تصویر

وبسایت تابناک باتو: شما شاید فکر کنید که با پایان یافتن یارانه و کمک‌های مالی دولت انگلستان برای استفاده از منابع بادی واقع در سواحل و مدیریت دونالد ترامپ برای بازگشت به منابع فسیلی و زغال‌سنگ؛ باد انقلاب انرژی بادی هم خوابیده است. از این موضوع که بگذریم، هزینه‌ی تولید انرژی از بادهای فرا ساحلی در بریتانیا از سال ۲۰۱۲ تاکنون، به یک سوم کاهش یافته است و انرژی بادی بیش از ۴۰ درصد از ظرفیت جدید را با ارائه‌ی سرمایه‌گذاری ۱۳ میلیارد دلاری در ایالات متحده آمریکا تشکیل می‌دهد.

اگر فناوری‌ها و تکنولوژی‌های نسل جدید تولید انرژی از باد بتوانند از حالت نمونه‌های اولیه تحقیقاتی به محصولات تجاری خیز بردارند، تولید انرژی بادی امن‌تر و مقرون به صرفه‌تر امکان‌پذیر خواهد شد.

کایت‌های گردان


هر چه قدر بالاتر بروید، باد بیشتری نصیبتان می‌شود. اما در عین حال، ساخت برج‌های بلند و مرتفع، بسیار گران تمام ‌شود. «ماکانی» (Makani) گوگل، مجموعه‌ای از کایت‌های تولید نیرو است که می‌تواند تا ارتفاع ۳۰۰ متری اوج بگیرد. یعنی چیزی حدود ۱۰۰ متر بلندتر از بزرگترین برج توربین دنیا! این کایت‌های ۶۰۰ کیلو واتی، شعاع حرکتی گسترده‌ای دارند و به وسیله‌ی توربین‌های نصب شده روی بال‌ها، برق تولید می‌کنند و از طریق رابط، برق تولید شده را به شبکه انتقال می‌دهند. ماکانی به لطف قدرت مالی و پولی شرکت گوگل، مستقل از انواع یارانه و سوبسید دولتی است.

کایت‌های قرقره‌ای


شرکت بریتانیایی «کایت پاور سولوشنز» (KPS) از کایت‌های به ظاهر سنتی‌تر بهره می‌برد که با اشکالی شبیه به عدد هشت انگلیسی (۸) به پرواز در می‌آیند. ماشین آلات مستقر در زمین توسط باز کردن سریع پیچ قرقره‌ی کایت‌های سبک وزن، انرژی تولید می‌کنند که پس از این کار، این قرقره‌ها دوباره به آرامی جمع می‌شوند. البته این روش در استرانریر اسکاتلند به صورت پایلوت در قالب یک نیروگاه ۵۰۰ کیلو واتی در حال انجام است. شرکت «کایت پاور سولوشنز» (KPS)، سرمایه‌گذاری برابری را از شرکت‌های شل (Shell)، ای.اون (E.ON) و اشلومبرگر (Schlumberger) پذیرفته است و توسط یک کنسرسیوم مهندسی بریتانیایی هدایت می‌شود که یک میلیون پوند کمک مالی دولت بریتانیا را تضمین کرده است.

شناسایی پرندگان


دانشمندان برآورد می‌کنند که توربین‌های چرخشی به تنهایی و در هر سال باعث از بین رفتن ۳۲۸ هزار پرنده در آمریکا می‌شوند. علی الخصوص، پرندگانی همچون عقاب‌ها و کرکس‌ها که در ارتفاع بالا پرواز می‌کنند، نسبت به این موضوع آسیب‌پذیری بیشتری دارند. «مرکز ملی فناوری بادی ایالات متحده آمریکا» (US National Wind Technology Center) در حال کار روی شناسایی پرندگان در معرض خطر است تا به محض نزدیک شدن آنها به نیروگاه‌های بادی، به اپراتورهای مستقر برای توقف حرکت تیغه‌ها و پره‌های توربین‌های بادی هشدار بدهد. برای تست این سیستم، عقاب‌هایی مجهز به جی پی اس (GPS) در نزدیکی توربین‌های مجهز به رادار یا دوربین‌های ردیاب استریو اسکوپیک رهاسازی شده‌اند. شرکت فناوری انرژی بادی «آر ای اس» (RES) ادعا می‌کند که سیستم دوربینی این شرکت می‌تواند ۹۹ درصد عقاب‌ها را در شعاع ۲ کیلومتر مکعبی یک توربین شناسایی کند.

توربین مرغ مگس‌خوار


یکی از توربین‌های دوستدار پرندگان، توربین مرغ مگس‌خوار است که از یک شرکت نوپای تونسی به نام «تایر ویند» (Tyer Wind) الهام گرفته شده است. بال‌های پَرّان این توربین، فضای کمتری را نسبت به سایر توربین‌های پره‌ای اشغال و همچنین با سرعت کمتری حرکت می‌کند که این یعنی، برخورد کمتر با پرندگان! بال‌های این نوع توربین، هم در حین بالا رفتن و هم در حین پایین آمدن، انرژی تولید می‌کنند و نسبت به پره‌های مرسوم، گردباد یا به تعبیری خلاء کمتری ایجاد می‌کنند. این توربین به شرط ورود این طرح مبتکرانه به بازار، می‌تواند برای زمین‌های بادخیز متراکم، بسیار مفید و مناسب باشد. سرمایه‌ی شرکت تایر ویند توسط سرمایه‌گذاران بخش‌های خصوصی پاکستان و الجزایر تأمین شده است اما هنوز باید منتظر بود تا از نمونه‌ی اولیه این توربین در مقیاس بزرگ رونمایی شود.

طراحی هدایت‌شونده


محققان در دانشگاه ام آی تی (MIT) با ایده‌ی یک توربین هوابرد شناور پا به میدان گذاشته‌اند. یک ژنراتور یا همان مولد شناور که در یک بالن گاز هلیوم یا کشتی هوایی تعبیه شده است. شرکت انشعابی آنها به نام «آلتائروس» (Altaeros) توانسته است که چندین میلیون دلار سرمایه را از بانک «سافت بانک» (SoftBank) و شرکت «صنایع سنگین میتسوبیشی» (Mitsubishi Heavy Industries) جذب کند. البته از چندین نمونه اولیه هم رونمایی شده است که می‌توانند تا ارتفاع ۶۰۰ متری بالا بروند و برق را از طریق رابط به مخازن ذخیر انرژی یا شبکه توزیع برق انتقال بدهند. این سفینه‌های هوایی حتی می‌توانند به عنوان مراکز ارائه‌ی خدمات ارتباطی برای ارتباطات و داده‌های بی‌سیم نیز مورد استفاده قرار بگیرند.

هواپیماهای بدون سرنشین بادی


هواپیماهای بدون سرنشین در آینده‌ای نزدیک می‌توانند همان گونه که پیتزا و کالاها را تحویل می‌دهند، انرژی را نیز در اختیار انسان‌ها قرار دهند. شرکت نوپای سوئیسی «توئینک تک» (TwingTec) در حال ساخت نوعی از هواپیماهای بدون سرنشین است که به طور عمودی از زمین بلند می‌شوند و با حرکت در هوا، برق تولید می‌کنند. این هواپیمای بدون سرنشین بدون نیاز به دخالت انسان از زمین بلند می‌شود و به پرواز در می‌آید. تمام این سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که با یک کانتینر استاندارد قابل حمل سازگاری پیدا کند. بدین معنا که این سیستم می‌تواند به راحتی به مکان‌های دور دست یا نواحی بحران زده برای استقرار سریع انتقال داده شود. سرمایه‌ی مورد نیاز این شرکت از سوی بانک سوئیسی «زورکر کانتونال بانک» (Zürcher Kantonalbank) و شرکت آلمانی «فستو» (Festo) تأمین می‌شود.

نیروگاه وُرتکس


در سال ۱۹۶۵ میلادی، سه برج خنک‌کننده در نیروگاه «فریبریج» (Ferrybridge) در یورکشایر انگلستان به دلیل وزش بادهای شدید و شکل‌گیری گردبادی عظیم فرو ریختند. حالا شرکت نوپای اسپانیایی به نام «وُرتکس» (Vortex) با مهار این پدیده توانسته است تا با استفاده از برج‌های بادی بدون تیغه و پروانه، برق تولید کند. هر چند که صحبت در مورد این فناوری هنوز کمی زود است اما شرکت ورتکس ادعا می‌کند که هزینه‌ی تولید برق از طریق این برج‌های فیبر کربن نوسان‌دار به دلیل مصالح و مواد مورد نیاز کمتر، می‌تواند ۴۰ درصد ارزان‌تر از توربین‌های مرسوم تمام شود. همچنین می‌توان گفت که این برج‌ها تقریباً بدون صدا هستند و کمترین احتمال خطر را برای پرندگان دارند.