Van jobb és olcsóbb a lapátos szélkeréknél

2013.09.13. 06:56

A hagyományos szélturbinák zajosak és nagy alapterületet igényelnek, nem csoda, hogy a tervezők folyamatosan új megoldásokkal kísérleteznek, amelyek kiküszöbölik a lapátos tornyok hiányosságait.

Helyben termelni az áramot – jelenleg ez a vezérelv az új típusú erőműveknél, mert a gazdaságos működéshez ki kell küszöbölni az energia szállítása miatt keletkező költségeket és veszteséget is.

A világ legcsendesebb turbinája

Már írtunk az épületek tetejére szerelhető függőleges tengelyű generátorokról, de a kisebb méretű, városi környezetbe telepíthető szélturbinák terén folyamatos a fejlesztés. A szélenergia kinyerésében sokan látnak nagy lehetőséget, már csak azért is, mert a légáramlással világszerte több mint huszonkétszer több tiszta energiát termelhetünk, mint korábban feltételezték.

Az EcoWhisper (Ökosuttogás) nevű szélgenerátor tökéletesen zajmentes, ezért városi környezetben is telepíthető ausztrál fejlesztői szerint. A fenti videó a nagyobbik, 21 méteres és 20 kilowattos változat működését szemlélteti, és valóban, a felvételen csak a szél susogása hallható.

A harminc pengeszerű lapátból álló kúpszerkezet harminc százalékkal hatékonyabb, mint a háromszárnyú rotoros hagyományos generátor. A berendezés 5 kilowattos, a lakossági igényeknek megfelelő méretű változata 19,6 méter magas, annyi a teljesítménye, mint ötven négyzetméter napelemnek. A fejlesztés 2012-ben elnyerte az egyik neves ausztrál fenntarthatósági díjat.

Felgyorsított légáramlás

Így néz ki a Sheerwind szélturbinaForrás: Sheerwind

A SheerWind (Csupaszél) fantázianevű, leginkább gramofontölcsérre emlékeztető szerkezet az utolsó szusszanást is hasznosítja a befogott szélből – szemben a rotoros szerkezettel, amely „csak kalimpál a levegőben” a fejlesztők szavai szerint.

Az építmény feleakkora, mint egy hagyományos szélkerék, a rotorja pedig 84 százalékkal kisebb. Vagyis 50 százalékkal csökkenthető az építési és fenntartási költsége, miközben a szerkezet 72 százalékkal hatékonyabb.

Mindezt annak köszönheti, hogy a tölcsér bármilyen irányból képes befogni az akár csak 3,2 kilométer/óra sebességű szelet is, amely a szűkülő átmérő miatt felgyorsul (ez a Venturi-hatás), tehát fokozott sebességgel forgatja meg a rotort. (Magyarországon az átlagos szélsebesség 7-14,5 kilométer óránként.)

Mivel a szerkezet lényegi része a földön van, az esetleges javítás sem olyan bonyolult, mint egy 110 méter magas szélturbina esetében; a prototípust Minnesotában építették meg. Alumínium-textil változata egyszerűen telepíthető, költöztethető, vagyis alkalmas katasztrófasújtott területek ideiglenes áramellátására is. 

Kombinálja a nap és szél energiáját

Se nem kicsi, se nem mobil, viszont óriási teljesítményre lesz képes, ha megépül. A Solar Wind Energy Tower nevű projekt hónapok óta izgalomban tartja Amerikát, de a beruházás egymilliárd dolláros tervezett költsége némiképp hátráltatja a megvalósítást. A 686 méter magas, alul 457 méter átmérőjű hengert forró klímájú, leginkább sivatagi környezetben érdemes megépíteni, a jelenlegi célhelyszín Arizona és Mexikó határvonalán található. Igaz, emiatt további százmillió dollárért ide kell vezetni a tengervizet, de annak 76-80 százaléka újrahasznosítható.

Az óriási hűtőtoronyhoz hasonló építmény működési elve a következő: az építmény tetejére szerelt rácsokból vízpárát permeteznek a forró és száraz levegőbe, amitől a levegő lehűl, és egyre nagyobb, a végén akár 80 kilométer/óra sebességgel halad lefelé.

Az építmény aljában elhelyezett turbinákat tehát a lefelé és kifelé áramló levegő forgatja meg, valamint ez a légmozgás indítja be a cirkulációt fenntartó szívóhatást. A légáramlat 60 százaléka hasznosul. A fejlesztők számításai szerint várhatóan 600 megawattóra áramot termelnek, amelynek 18,5 százalékát fordítják a berendezések működtetésére. A hűvösebb téli időszakot is figyelembe véve éves átlagban napi 435 MWh-t tudnának a hálózatra táplálni. A torony működtetése 750 állandó munkahelyet teremt. Az építmény mérete a lehetőségek függvényében módosítható.