Un inventator şi designer american a creat turbinele eoliene încadrate în structuri de gard, care pot împrejmui curţi, autostrăzi şi aeroporturi, generând electricitate

Razvan — Thu, 06 Jun 2024 17:22:13 +0000

Turbinele eoliene în forma lor actuală cea mai răspândită au fost inventate mai multe decenii în urmă de danezii de la Vestas, iar această formulă a unui turn central înalt, cu o elice de diametru cât mai mare, care să cuprindă o arie cât mai mare de vânturi şi să propulseze un generator electric cât mai puternic, a devenit baza progresului energiei regenerabil din surse eoliene. Toate marile parcuri eoliene de uscat şi maritime sunt construite pe acest principiu, diferenţa făcând-o doar soluţiile prin care se fixează turnul în apă sau flotant pe apă, compoziţia materialelor — din oţel, materiale compozite sau chiar lemn, şi bineînţeles puterea şi randamentul generatorului. Astăzi turbinele eoliene au ajuns la puteri de 16 MW în Europa, deja produse şi instalate, şi până la 20-22 MW în China, dintre cele anunţate în producţie, dar deocamdată încă neinstalate undeva. Acum un inventator şi designer american a creat un tip nou de turbine eoliene, încadrate în structuri de gard, cu parametri curioşi.

Designerul, pe nume Joe Doucet, şi-a făcut o reputaţie din designul şi conceperea unor produse în primul rând, obţinând şi mai multe premii în industria sa. Acum el şi-a făcut lansarea şi în domeniul energiei regenerabile, fiind convins că noua sa turbină eoliană, pentru care a depus şi documentele pentru a fi patentată, poate fi extrem de utilă pentru tranziţia spre energie regenerabilă, fiind amplasată în locul gardurilor şi barierelor obişnuite care ne înconjoară, dar adăugând mai multă utilitate şi fiind şi plăcută vizual.

Joe Doucet a făcut echipă comună cu investitorul în energie regenerabilă Jeff Stone şi împreună aceştia au fondat startup-ul Airiva, care ar urma să producă aceste turbine eoliene.

Efectiv vorbim despre turbine eoliene verticale, într-o formă oarecum helicoidală, care ar putea aminti de un sfredel cu lamele întinse pe verticală. Acest turbine verticale sunt făcute dintr-un material relativ similar cu cel al turbinelor eoliene mari, dar mai subţire, pentru că nu sunt supuse unor forţe atât de mari.

Turbinele sunt încadrate în blocuri modulare de forma unui gard, fiecare bloc având 4 turbine verticale integrate în el şi măsurând 2,10 metri înălţime şi tot 2,10 metri lungime, având o adâncime de 1,05 metri. Un gard poate fi format din multiple asemenea blocuri, aranjate alături şi unite modular, iar la sfârşitul şirului se montează şi un hub tot de 2,10 metri înălţime şi 1,05 metri adâncime, dar mai mic în lungime, de 0,80 metri, în el fiind integrate sistemele de control al puterii electrice generate, precum invertorul integrat, care să aibă şi rol de stabilizare.

Respectiv, ideea de bază e că oriunde ar fi nevoie de un gard, în locul unei construcţii statice pot fi amplasate aceste blocuri modulare ce iau forma unui gard, dar care vor îndeplini şi rolul de producţie de electricitate. Iar creatorii săi îl văd şi ca gard de terase sau curţi, dar şi ca gard de autostradă sau chiar aeroporturi. Turbinele sunt protejate de o plasă mai puţin vizibilă din ambele părţi, astfel încât trecerea printre ele n-ar fi posibilă. Iar avantajul lor ar fi că, fiind compacte şi uşoare, pot fi transportate şi montate uşor, fără a necesita macarale specializate uriaşe sau chiar nave în cazul turbinelor maritime.

Dar, desigur, există şi dezavantaje. În primul rând designerul şi start-up-ul Airiva nu menţionează factorul de capacitate pe care-l estimează pentru aceste turbine, la o scară atât de mică, iar turbinele eoliene mari au factori de capacitate de până la 25-45% în cazul celor de uscat şi de până la 65-68% în cazul celor maritime dintr-un motiv foarte temeinic — captează vântul la înălţime mai mare, unde acesta e mai intens decât la sol, fiind şi amplasate în regiuni mai prolifice. Amplasarea unei asemenea turbine mai mici la nivelul solului poate genera electricitate, dar media anuală de randament va fi cu siguranţă mult mai inferioară.

Inventatorul a spus totuşi într-un comunicat din luna aprilie, când abia făcea primele teste cu aceste turbine, că acele teste iniţiale arătaseră că un bloc de 4 turbine încadrate în el ar putea genera până la 1.100 kWh anual. Asta e echivalent cu producţia de electricitate a puţin mai mult de un panou fotovoltaic, cu o suprafaţă ce ar asigura o putere instalată de circa 850 W.

Teoretic, cifra de 1.100 kWh pentru un asemenea gard de doar 2,1 metri lungime şi 2,1 metri înălţime sună bine. Cineva care şi-a instala 10,5 metri de gard şi-ar pune 5 asemenea blocuri şi ar genera anual 5.500 kWh, iar dacă ai o casă mai mare, cu pompă de căldură instalată şi eventual o maşină electrică, şi consumi anual circa 15-20 mii kWh, atunci ai avea nevoie circa 14-18 asemenea blocuri, preţul cărora n-a fost anunţat încă.

În cazul aeroporturilor sau autostrăzilor lungi, gardurile pot fi kilometrice uneori, iar într-un kilometru lungime al unui asemenea gard cu turbine eoliene ar încăpea minim 450 de asemenea blocuri, dacă mai lăsăm distanţă de rezervă pentru blocurile cu invertoare. La 450 blocuri, un asemenea gard ar produce 495.000 kWh anual, sau 495 MWh, deci practic 0,5 GWh anual per kilometru de gard. Desigur, designul fiind modular, gardurile se pot supraetaja în unele cazuri, spre exemplu în două niveluri.

Deci, o idee care aparent explorează o oportunitate interesantă şi dacă aceste cifre s-ar adeveri, totul ar putea fi viabil dacă mai vine şi cu un preţ care să justifice investiţia într-un bloc de gard, care să producă anual 1.100 kWh, or, la nivel european la un preţ mediul al electricităţii cuprins între 0,10 euro şi 0,25 euro per kWh, un asemenea bloc ar genera anual electricitate în valoare de 110 şi 275 euro, deci contează foarte mult dacă el va costa câteva sute de euro sau câteva mii de euro, lungind perioada de răscumpărare a investiţiei. Însă problema cea mai mare ar putea fi factorul de capacitate în lumea reală, la altitudine mică de la sol. În laborator, vânturile pot indica un randament bun de producţie, însă în teren, la altitudine zero, frecvenţa şi intensitatea medie a vânturilor va fi mult mai mică, şi asta poate afecta foarte mult cifra promisă de 1.100 kWh produşi anual.

Sursă.

joe doucet – apers

Un inventator şi designer american a creat turbinele eoliene încadrate în structuri de gard, care pot împrejmui curţi, autostrăzi şi aeroporturi, generând electricitate