Inovacije v vetrnih turbinah: Učinkovitost povečana za 35 % zahvaljujoč krilcem žuželk

  • Rezila, ki jih navdihujejo krila žuželk, izboljšajo učinkovitost vetrnih turbin do 35 %.
  • Vetrna turbina V164 podira rekorde s proizvodnjo 216.000 kWh v 24 urah.

Učinkovitejše vetrne turbine zaradi kril žuželk

P vetrne turbine So eden najpomembnejših obnovljivih virov energije na svetu, saj proizvedejo okoli 4 % svetovne električne energije. Vendar pa so raziskave znanstvenikov na Sorboni v Parizu odkrile inovativno rešitev, ki bi lahko povečala učinkovitost teh turbin za do 35 %, ki se zgleduje po prožnost kril žuželk.

Glede na študijo, objavljeno v reviji Znanost, trenutne vetrne turbine niso tako učinkovite, kot bi lahko bile. Običajno se misli, da bi vrtenje rotorjev pri višjih hitrostih ustvarilo več energije, vendar ni tako. Pravzaprav pri visokih hitrostih lopatice delujejo bolj kot ovira kot orodje za izkoriščanje vetra. Ključ do učinkovitosti je iskanje optimalnih stopenj vrtenja, kot je pojasnil fizik Vicent Coghet z Univerze Paris-Sorbonne.

Izziv optimizacije vetrne energije

Da bi povečali proizvodnjo energije, mora veter zadeti lopatice vetrne turbine pod pravilnim kotom, znanim kot "Nagibni kot». To zagotavlja, da se na generator prenese natančen navor. Vendar pa se vetrne turbine zaradi togosti tradicionalnih materialov ne morejo vedno prilagoditi različnim vetrovnim razmeram.

Nasprotno, krila žuželk, ker so prožna, dosegajo boljši aerodinamični nadzor. Ta bitja imajo koristi od sposobnosti odzivanja na zračne tokove, naravnega upogibanja, da zmanjšajo upor in se izognejo poškodbam.

Čebele oprašujejo

Replikacija kril žuželk v vetrnih turbinah

Za uporabo te prilagodljivosti pri vetrnih turbinah sta Cognet in njegova ekipa izdelala majhne prototipe vetrnih turbin s tremi različnimi vrstami lopatic: togo, zmerno prilagodljiv y zelo prilagodljiv. Fleksibilna rezila so bila izdelana s polietilen tereftalat, medtem ko so bili togi narejeni z a sintetična smola. Testi, izvedeni v vetrovnikih, so pokazali odlične rezultate.

Preveč prožna rezila niso bila učinkovita, saj so postala preveč mlahava, da bi proizvedla dovolj moči. Vendar pa so zmerno prožna rezila prekašala toge s povečanjem ustvarjene moči do 35 %. Poleg tega bi se lahko te turbine prilagodile širšemu razponu hitrosti vetra.

Učinkovitejše vetrne turbine zaradi kril žuželk

Velik del izboljšav je bil posledica samodejnih sprememb nagibnega kota. Ko je veter potiskal lopatice naprej ali jih je centrifugalni učinek poganjal nazaj, so se spreminjali tudi koti naklona. Preizkusi so pokazali, da so koti več «odprto» so bili učinkovitejši pri nizkih hitrostih, medtem ko so bolj «Zaprto» bili so pri večjih hitrostih.

Razširljivost in prihodnost tehnologije

Naslednji izziv je povečati te inovacije za uporabo v turbinah industrijske velikosti. Čeprav bo inženiring te tehnologije zahteval čas, strokovnjaki, kot je Asfaw Beyene z Univerze v San Diegu, verjamejo, da je doseganje 35-odstotnega povečanja učinkovitosti povsem mogoče.

Vetrna turbina V164: najmočnejša na svetu

Drugi ključni napredek na področju vetrne energije prihaja iz danskega podjetja MHI Vestas Offshore Wind, ki je predstavil najmočnejša vetrna turbina na svetu. Ta vetrna turbina, imenovana V164, je podrla vse proizvodne rekorde, saj je proizvedla 216.000 kWh v 24 urah in dokazala, da je mogoče energijsko učinkovitost v morskih razmerah znatno povečati.

V164 ima višino 220 metrov in tehta 38 ton, z 80-metrskimi rezili, ki zagotavljajo površino pometanja 21.124 kvadratnih metrov. Te značilnosti turbini omogočajo, da bolje izkoristi hitrosti vetra na morju, ki se običajno gibljejo od 12 do 25 m/s.

Ta novi model je bil zasnovan tako, da vzdrži ekstremne pogoje severno morje, kar mu daje življenjsko dobo 25 let in možnost recikliranja ob koncu cikla. Zaradi tega turbina ni le bolj okolju prijazna, ampak tudi bolj ekonomična možnost zaradi nižjih stroškov namestitve in vzdrževanja.

Prihodnost vetrne energije

vetrna energija za lastno porabo doma

La ekološka ozaveščenost in strahu pred posledicami podnebne spremembe Spodbujajo razvoj obnovljivih virov energije, kot je vetrna energija. Nove tehnologije, kot so tiste, ki jih navdihujejo krila žuželk, bi lahko znatno izboljšale učinkovitost vetrnih turbin, medtem ko inovativne zasnove, kot je V164, kažejo, da je mogoče ohraniti trajnost v velikem obsegu.

V prihodnjih letih bomo verjetno še naprej priča izboljšavam v zasnovi in ​​učinkovitosti vetrnih turbin, kar bo omogočilo še več čiste energije in zmanjšalo odvisnost od fosilnih goriv. Navsezadnje kombinacija biomimetike in naprednega inženiringa kaže pot v bolj zeleno in trajnostno prihodnost.


Pustite svoj komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena z *

*

*

  1. Za podatke odgovoren: Miguel Ángel Gatón
  2. Namen podatkov: Nadzor neželene pošte, upravljanje komentarjev.
  3. Legitimacija: Vaše soglasje
  4. Sporočanje podatkov: Podatki se ne bodo posredovali tretjim osebam, razen po zakonski obveznosti.
  5. Shranjevanje podatkov: Zbirka podatkov, ki jo gosti Occentus Networks (EU)
  6. Pravice: Kadar koli lahko omejite, obnovite in izbrišete svoje podatke.