Riblja jata nas uče fizici

16.08.2011. | Hamish Pritchard | BBC

Jata riba pokazala su inženjerima kako da iscede mnogo više energije iz vetroparkova. Novi projekat vetroparka imitira kretanje jata riba kako bi ekspoatisao čak i turbulenciju vetra i kako bi uspeo da značajno popravi količinu dobijene struje.

Vetroturbine poznatog "propeler stila" sa dugim brišućim oštricama skoro da su dostigle maksimalnu granicu svoje efikasnosti. Ali u vetroparkovima, one moraju biti postavljene sa širokim razmakom da bi se izbegla turbulencija koja stiže od drugih turbina. Ovo je ograničilo dobitke energije sa vetroparkova na oko 2W po kvadratnom metru zemljišta na povoljnim lokacijama.

Ali redizajnirani vetroparkovi bi možda mogli da dobijaju do 10 puta više energije na istoj lokaciji. Test-niz u kalifornijskoj pustinji ima sasvim novi pristup problemu, sudeći po studiji koja je objavljena u Journal of Renewable and Sustainable Energy (Časopis obnovljive i održive energije). Ova nova studija koristi vertikalnu osu vetroturbina koje podsećaju na uspravnu mutilicu za jaja. Iako su pojedinačno manje efikasne od turbina propeler stila, one mogu da koriste turbulenciju vetrova iz mnogih pravaca.

Veliki napredak dolazi od rasporeda niza koji je zasnovan na dinamici fluida oko jata riba.

"Organizovanje rasporeda vetroturbina zasnovano na vrtlozima koje prave riblja jata definitivno je nov pristup", kaže aeronautički inženjer Robert Vitlesi (Robert Whittlesey) iz Kalifornijskog tehnološkog instituta - Kalteha (California Institute of Technology - Caltech). "Ribe teže da se usklade kako bi optimizovale svoje kretanje unapred", on piše, a ovo može da se primeni na niz turbina kako bi se maksimizovalo izvlačenje energije.

Novi dizajn koristi usko poređane parove kontrarotirajućih turbina koje provode vazduh ka svojim susedima, a samo mala količina energije se gubi zbog turbulencije. Nemaju samo susedi dobrobiti od toga, već je i sam provodni efekat važan. Naime, struja dobijena od uparenih turbina može biti zapravo veća od one koju stvaraju turbine koje rade nezavisno. U testovima, turbina koja se nalazi pet redova iza prve, još uvek generiše 95% od količine energije koju stvara ona u prednjem redu. Vetropark ovako blisko pakovanog dizajna mogao bi da proizvede 20 do 30W po kvadratnom metru zemljišta, oko 10 puta više od današnjih vetroparkova.

Autor studije, profesor Džon Dabiri (John Dabiri) sa Kalteha kaže: "Iako bi veza između ribljih jata i vetroparkova mogla da izgleda na prvi pogled posredna, ona u stvari predstavlja logičan zaključak dobijen iz osnovnih zakona fizike."

Prednosti ovde ne prestaju. Turbine koje su korišćene u ovoj studiji su na samo oko jedne desetine visine koja je tipična za turbine propeler stila. To znači da one manje ometaju pejzaž, da su manje vidljive za radarsku kontrolu avio-saobraćaja i mogu da predstavljaju manju pretnju pticama i slepim miševima.

Turbine sa vertikalnom osom su takođe "znatno snažnije i verovatno manje skupe. Još uvek ima nekih problema koje treba rešiti, ali one stvarno zaslužuju da se na njih obrati pažnja", dodaje profesor Šarl Menvo (Charles Meneveau) sa Džons Hopkins univerziteta koji nije bio uključen u ovu studiju.

Sada je veliko pitanje da li ovaj dizajn deluje kao vetropark u punom obimu. Da bi radio na ovim razmerama, energija vetra koja prolazi iznad parka mora biti izručena na turbine ispod turbulencijom.

"Ovo je veoma interesantna ideja, ali to još nije bilo pokazano“, kaže profesor Lughed (Loughhead) iz Centra za istraživanje energije Ujedinjenog Kraljevstva (UK Energy Research Centre). "Takođe, turbine sa vertikalnom osom izložene su velikom pritisku. Teško je postići da visoka turbina bude dovoljno laka da se vrti, ali i dovoljno kruta da izdrži sile i vibracije kojima je izložena", dodaje.

"U ovoj istraživačkoj oblasti, rad izgleda da se sreo sa velikim interesovanjem i sa malo zdravog skepticizma", primetio je g. Vitlsi.

Ipak budući testovi deluju obećavajuće. "Sakupili smo dodatna merenja vetra ovog leta na nizu od 18 turbina… Rezultati sugerišu da se zahtevani tempo protoka vetra za unapređene performanse koje se odnose na turbine sa horizontalnom osom (propeler stila) dostiže redovno", kaže profesor Dabiri. 

Linkovi:

Linkovi sa portala Gradjevinarstvo.rs:

 

Komentari: 0

Vezane kategorije


TEKSTOVI /iz kategorije/


Anketa

Kojom vrstom toplotne izolacije je izolovan vaš stan/kuća?
Mladen 20.08.2019.
Mogao je put za Cacak i preko Panceva, srec...
Nikola K. 12.08.2019.
Oni koji to rade nisu normalni. Taj kip je ...
Goran 10.07.2019.
Kada ce da se uradi put Sremska gazela u Do...
Dragana Tošić 27.06.2019.
Poštovani, molim Vas za kontakt firme u S...
Darko 13.05.2019.
Gondola? Zbogom Kalemegdanu u UNESCO kultur...