Turbiny wiatrowe bez łopatek. Drgający maszt zamiast wiatraka

Turbiny wiatrowe bez łopatek. Drgający maszt zamiast wiatraka
Vortex właściwie nie powinien być nazywany turbiną. To w końcu raczej po prostu rodzaj słupa czy masztu mocno osadzonego w ziemi (1). Może się poruszać pod wpływem wiatru i nawet, z punktu widzenia celów, w jakich to coś powstało, ruch jest bardzo pożądany. Ale o klasycznym obrocie, jak w turbinie, nie ma mowy.

Instalacje podobne są do masztów rozszerzających się ku górze. Chodzi o to, aby, gdy wieje, wokół słupa powstawały niewielkie wiry powietrzne. Wiry te wskutek tzw. zjawisk aeroelastycznych odrywają się i w przypadku np. kominów stalowych, gdy częstotliwość odrywania się wirów wiatrowych zrówna się z częstotliwością drgań własnych, kominy wpadają w rezonans i w konsekwencji może wydarzyć się katastrofa na skutek nadmiernej amplitudy drgań.

1. Prototypowe turbiny wiatrowe bez łopatek Vortex

W przypadku masztów systemu Vortex rezonans ten jest zjawiskiem pożądanym, zaś duża amplituda drgań prowadzi do większej generacji energii w układzie. Wibracje te, wprawiają w ruch wykonaną z miedzianego drutu cewkę - względem magnesu przymocowanego do podstawy, co zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya prowadzi do przepływu prądu elektrycznego w przewodach cewki.

Jak twierdzą twórcy rozwiązania z firmy Vortex Bladeless, maszt o wysokości trzech metrów może wytwarzać 100 watów mocy. Firma zamierza też oferować maszty generujące energię z wiatru do użytku domowego o wysokości 12,5 m i mocy 4 KW. W planach jest też większy system do 170 metrów wysokości o oczekiwanej mocy maksymalnej nawet do jednego megawata, który będzie skierowany do "większych klientów, inwestorów w energię odnawialną lub firm energetycznych". Oczywiście wydajność tego urządzenia jest mniejsza niż turbiny z łopatkami o wielkiej rozpiętości. Jednak koszt instalacji jest pięciokrotnie niższy. Ponadto maszty Vortex można rozmieścić znacznie gęściej obok siebie.

Maszt wykonany jest z żywic i włókien węglowych. Jest tańszy niż porównywalna instalacja tradycyjnej turbiny wiatrowej. Łatwiejsza jest również konserwacja, ponieważ nie ma prawie żadnych ruchomych części. Dla ekologów ważne jest, że nie zabija ptaków ani nietoperzy, nie straszy krów, nie wytwarza szkodliwych infradźwięków.

2. Urządzenie Saphonian Energy

Nie jest to oczywiście jedyny pomysł na bezłopatkowe generowanie energii z wiatru. Kilka lat przed ogłoszeniem koncepcji Vortex Bladeless, tunezyjski startup o nazwie Saphon Energy zaproponował koncept nazwany Saphonian. Było to inspirowane działaniem żagla (choć wyglądał bardziej jak antena), który miałby nastawiać się na wiatr i odbierać jego energię, przetwarzając ją kinetycznie za pomocą specjalnych tłoków na "ładowanie hydraulicznego akumulatora", z którego potem można tę energię odzyskać. Jednak po niewielkim szumie medialnym ok. dekady temu słuch o tym pomyśle jakoś zaginął. Ostatnie wpisy na stronie facebookowej firmy pochodzą z 2016 roku. Należy rozumieć więc, że wynalazek się raczej nie przyjął.

Losy "bezłopatkowych turbin" Vortex Bladeless nie są jeszcze przesądzone. Na razie jest to głównie ciekawostka.

Mirosław Usidus