35٪ توربينات رياح أكثر كفاءة بفضل أجنحة الحشرات

تلقيح النحل

توربينات الرياح ينتجون 4٪ من كهرباء العالم ، ولكن من الممكن أن نذهب إلى أبعد من ذلك بكثير. اكتشفت الأبحاث التي أجراها علماء في جامعة السوربون في باريس ، طريقة لجعل توربينات الرياح تعمل بنسبة 35٪ أكثر ، ويمكن أن تجعل هذه التكنولوجيا اضرب النسبة المئوية الحالية لا سيما في السنوات القادمة.

تم نشره من قبل المجلة علوم في عددها الأخير. لا يتم تحقيق توربينات الرياح عن طريق تدوير الدوارات بأسرع ما يمكن. مع هذا ، بالإضافة إلى زيادة خطر الفشل ، تصبح التوربينات أقل كفاءة عند السرعات العالية ، لأنها تشبه الجدار أكثر من كونها دوارة ، مما يمنع الرياح من التدفق عبر الشفرات. وفقًا لـ Vicent Coghet (عالم فيزياء بجامعة Paris-Sorbonne) ، يتم تحقيق الكمية المثلى من الطاقة بمعدلات دوران متوسطة.

ولذلك يستطيعون إنتاج الطاقة على النحو الأمثل، يجب أن تضرب الرياح شفراتك عند "زاوية الميل" فقط لتطبيق المقدار الصحيح من عزم الدوران على المولد.

أجنحة لا تعاني الحشرات من هذه المشكلة. كما هم مرن، يمكنهم توجيه القوة الضاغطة في اتجاه رحلتك ، وزيادة القوة. ولأنها تنحني بشكل طبيعي في مهب الريح ، فيمكنها تقليل السحب لمنع الضرر.

الانتقاء الطبيعي هو عملية تطورية

لمعرفة ما إذا كان من الممكن تطبيق المرونة الطبيعية لرحلة الحشرات على شفرات توربينات الرياح ، قام كوجنيت وفريقه ببناء ذلك نماذج أولية لتوربينات الرياح صغيرة الحجم بثلاثة أنماط شفرات مختلفة: جامد تمامًا ، مرن إلى حد ما ومرن جدًا. تم تصنيع المواد المرنة من مادة تسمى البولي إيثيلين تيريفثاليت ، بينما تم تصنيع النسخة الصلبة من راتينج اصطناعي صلب.

في اختبارات نفق الرياح ، لم تنتج الشفرات الأكثر مرونة نفس القدر من الطاقة مثل الشفرات الصلبة ، لأنها كانت مترهلة للغاية. لكن الشفرات ذات المرونة المعتدلة قدمت أداءً ممتازًا: لقد تفوقت على الشفرات الصلبة ، توفير ما يصل إلى 35٪ طاقة أكثر وسمح للشفرات بالعمل بكفاءة في نطاق أوسع من ظروف الرياح.

كشفت الاختبارات أيضًا أن التحسن جاء من التغيرات في زاوية الميل: حيث انثنت ريش التوربينات للخلف وللأمام بفضل ضغط الرياح وتأثير الطرد المركزي ، على التوالي ، تغيرت زاوية الميل قليلاً.. كان أداء زوايا الميل الأعلى (الأكثر انفتاحًا) أفضل في سرعات الرياح المنخفضة، بينما زوايا الخطوة السفلية ("الأكثر إغلاقًا") فعلت ذلك بسرعات أعلى. وهكذا ، وجد العلماء أنه من خلال إغلاق زاوية الميل قليلاً ، يتم توليد المزيد من الطاقة.

يقول كوجنيه إن التحدي التالي هو توسيع نطاق التكنولوجيا لتطبيقها على التوربينات ذات الحجم القياسي. يعتقد الأمريكي Asfaw Beyene ، الذي يجري بحثًا في نفس السياق في جامعة سان دييغو بكاليفورنيا ، أنه على الرغم من أن الجزء الهندسي سيستغرق وقتًا ، إلا أن تحقيق كفاءة أكبر بنسبة 35٪ أمر معقول تمامًا.

توربينات الرياح

أقوى توربينات رياح في العالم

قدمت الشركة الدنماركية MHI Vestas Offshore Wind أقوى توربينات رياح في العالم. حطم توربينات الرياح ، التي تم تعميدها باسم V164 ، سجل إنتاج الطاقة الخاص بـ توربينات الرياح البحرية توليد 216.000 كيلوواط ساعة على مدار 24 ساعة.

زيادة الوعي البيئي والخوف من عواقب تغير المناخ جعلنا نولي المزيد والمزيد من الاهتمام للمصادر المتجددة. طاقة الرياح هي بديل نظيف لإنتاج الكهرباء مثيرة للغاية ، والمرافق البحرية أصبحت فعالة للغاية. الآن ، بفضل هذا النموذج الأولي الجديد ، سيكون من الممكن زيادة أداء مصدر الطاقة النظيفة هذا.

توربينات الرياح V164 هي تحسين للنموذج السابق للشركة ، والذي كان حتى الآن الأكبر في السوق. الإصدار الجديد يبلغ ارتفاعه 220 متراً ويزن 38 طناً. وهي مجهزة بثلاث شفرات بطول 80 مترًا لمساحة واسعة تبلغ 21,124 مترًا مربعًا. عادةً ما يعني الحجم الأكبر في توربينات الرياح كفاءة أكبر ، وهذا بدوره يترجم إلى انخفاض في تكاليف التركيب والصيانة لكل كيلو واط يتم إنتاجه.

تطور الثقاب

تم تركيب توربينات الرياح الجديدة في ديسمبر الماضي بالقرب من مدينة أوستريلد في الدنمارك خلال الاختبارات حطمت الرقم القياسي لإنتاج الكهرباء لتوربينات الرياح البحرية. تتراوح سرعات الرياح المثلى بين 12 و 25 م / ث ، بينما الحد الأدنى للسرعة المطلوبة للتشغيل هو 4 م / ث.


بالإضافة إلى ذلك ، تم تصميم V164 لتحمل الظروف الجوية القاسية لبحر الشمال. لهذا السبب، يمكن إعادة تدوير التوربين ويبلغ عمره الإنتاجي 25 عامًا.


اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.