Amerika Birleşik Devletleri’nde rüzgar enerjisi kullanımı artıyor. Ülkenin yenilenebilir enerji kapasitesi son dokuz yılda üç katına çıktı ve rüzgar ve güneş enerjisine büyük ölçüde güvenilebilir. Şirketler artık rüzgar enerjisini az ya da çok kullanmak istiyor ve maliyetleri düşürmenin en iyi yollarından biri daha büyük türbinler inşa etmek. Bu nedenle, Virginia Üniversitesi araştırmacılarının liderliğinde, altı enstitü ile ortaklaşa, İmparatorluktan 57 metre daha uzun, 500 metre uzunluğunda ve yaklaşık üçte bir mil yüksekliğinde, dünyanın en büyük rüzgar türbini tasarlanıyor. Devlet kurma.
Türbinler artık 15 veya 20 yıl öncesine göre çok daha soğuk. Boyutlar değişir. Ancak günümüzün tipik rüzgar çiftliği kuleleri, yaklaşık 70 metre yüksekliğinde ve yaklaşık 50 metre kanat uzunluğundadır. Çıkış gücü, boyutuna ve yüksekliğine bağlıdır, ancak genellikle bir ila beş megavat arasındadır. 1.100 eve güç sağlamaya yetecek kadar. Proje yetkilileri, daha yüksek türbinlerde daha fazla enerji tasarrufu sağlanacağını söylüyor. Yetkililer, rüzgar türbini ne kadar büyükse o kadar iyi diyor. Uzun türbin kanatları rüzgarı verimli bir şekilde yakalar ve daha yüksek kulelere daha geniş kanatlar takılabilir. Bir türbinin gücü, kanatlar dönerken oluşan dairesel alan olan eğim alanıyla doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki lineer değildir. Yetkililer, kanat açıklığı iki katına çıkarsa sistemin dört kat daha fazla güç üreteceğini söylüyor.
Ekip, kanat uzunluğu 200 metre olan ve mevcut rüzgar türbinlerinden çok daha büyük olan 50 megavatlık bir sistem tasarlamak istiyor.
Başarılı olursa, araştırmacılar türbinin mevcut cihazlardan 10 kat daha güçlü olacağına inanıyor. Ancak bilim adamları geleneksel tasarımı istemiyorlar. Türbin yapısını kökten değiştirirler. Bu ultra geniş makine, geleneksel üç yerine iki kanada sahip olacak, bu da maliyeti düşürecek ve kanat ağırlığını azaltacaktır. Bilim adamları, kanat sayısını azaltmanın türbini daha az verimli hale getireceğini söylüyor, ancak araştırmacılar bu kayıpları telafi etmek için gelişmiş aerodinamik tasarım kullanacaklar. Araştırma ekibi, bu dev yapıları kıyıdan en az 80 kilometre açıkta, rüzgarın daha güçlü hissedilebileceği ve halkın onları göremeyeceği veya duyamayacağı açık denizlere yerleştirmeyi öngörüyor. Ancak güçlü fırtınalar bazı yerlerde, örneğin Atlantik Okyanusu’nun doğu kıyısının iç kesimlerinde yıkıcıdır. Araştırma ekibi çok büyük, hafif ve kasırgaya dayanıklı bir malzeme üretme sorunuyla karşı karşıya kaldı. Bu soruna doğal bir çözüm bulundu. Palmiye ağaçları. Palmiye ağaçları çok uzun fakat yapı olarak çok hafiftir ve rüzgar sert eserse gövde eğilir ve esner. Aynı konsepti kullanan araştırma ekibi, aynı çeviklik ve esnekliğe sahip rüzgar türbinleri tasarlıyor. Araştırma ekibi geleneksel olarak bıçakları rüzgarın tersine değil, rüzgarın tersine yerleştirir. Kanatlar, bir palmiye ağacına benzer şekilde rüzgar yönünde şekil değiştirir. Kanatlar rüzgar yönünde geriye doğru yatırıldığında çok ağır veya güçlü üretmeleri gerekmediğinden daha az malzeme kullanılır, bu türbinler çalışmadığı zamanlarda 253 km/h rüzgarlara dayanır. Saatte 80-95 kilometre rüzgar hızlarında sistem çalışmayı durdurur ve kanatlar kuvvetli rüzgarlara dayanmak için rüzgardan uzaklaşır.
Bu projedeki sorulardan bazıları 200m kanat açıklığı nasıl yapılır? Bunları nasıl bir araya getireceğiz ve bu uzunlukta bir kuleyi nasıl inşa edeceğiz? Bu yüksekliğe sadece vinçler ulaşabilir. Araştırma ekibi henüz bir prototipi test etmedi. Şu anda türbin yapısını ve kontrol sistemini tasarlıyorlar. Bu yaz yarıçapı iki metre olan ve gerçek modelden çok daha küçük bir model üretiyorlar. Önümüzdeki yaz 20 metrelik daha büyük bir kanat açıklığı üretmeyi planlıyorlar. 1 megavattan daha az güç üretecek ve Colorado’da test edilecek.Araştırma ekibinin lideri, böyle büyük bir türbinin gerçek olacağından %100 emin değil, ancak denemeye değer olduğunu söylüyor. Bu gerçekleşirse, bunun açık deniz rüzgar enerjisinde bir devrim olacağını söylüyor.
Kaynak:
Scientific American’ın 26 Haziran 2017 tarihli makalesinden çevrilmiştir.
yazar:İsmail Bozdağ
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]