Статьи
20 Янв 2012
Необходимость, как говорят, в какой-то момент может стать родоначальницей изобретений. В Японии имеется необходимость в источниках энергии, не требующих ископаемого топлива, поскольку последним они просто не располагают. Поэтому японцы активно инвестировали средства в развитие атомной энергетики. Сейчас это выглядит сейчас довольно неудачным вариантом расходованием средств, которое привело к недавнему расплавлению топливных стержней на АЭС в Фукусиме. К счастью, японцы не складывали все яйца в одну корзину, и инженерная мысль продолжает работать.
На самом деле исследователи из университета Кюсю, в котором располагается Международный институт исследований в области энергетики с нейтральным уровнем эмиссии углерода, подозревают, что ответ, возможно, просто развевается на ветру, только если они смогут выжать его немного больше, чем позволяет обычная технология.
Именно тогда они придумали ветряную линзу. Что такое ветряная линза, и как она работает, - спросите вы. Что делает любая линза? Она фокусирует. Вот только вместо фокусировки света, ветряная линза, которая представляет собой направленное внутрь изогнутое кольцо по периметру окружности, описываемой лопастями турбины во время их вращения, фокусирует воздушный поток, направляя и ускоряя воздух, когда он входит в зону лопастей.
По словам руководителя команды разработчиков - профессора Yuji Ohya из исследовательского института прикладной механики университета Кюсю (RIAM), она состоит из входной направляющей насадки, диффузора и внешней кромки.
Сильные вихревые потоки, создаваемые диффузором и внешней кромкой ветряной линзы, образуют область низкого давления за пределами турбины. Это увеличивает разность давлений, что позволяет направлять больше ветра в ветряную линзу. Больше воздуха дает больше энергии. Исследователи заявляют, что данный метод способен увеличить втрое производимую ветряной турбиной мощность, одновременно уменьшая шум.
В прошлом году в Соединенных Штатах Америки ветряные турбины производили 40,180 мегаватт энергии или 3.2% общей потребности. Увеличение этого количества втрое быстро приведет к 10%.
Экстраполируем эти показатели: при таком уровне все потребности США в электроэнергии могут быть удовлетворены 20% -ми их потенциала ветровой энергии. Для этого понадобится территория площадью в 170,000 кв. метров, что приблизительно равно площади Калифорнии. Сейчас это все еще значительная территория, но она со временем становится все меньше и меньше (к тому же, мы ведь не собираемся удовлетворять все наши потребности с помощью ветра).
Что также уменьшается - это цена. Новая технология опускает цену ветра ниже угля и ядерного топлива без каких-либо дотаций. Рост мощности ветра будет идти рука об руку с развитием электромобилей, которые будут заряжаться ночью, когда ветер обычно сильнее.
Учитывая то, что Япония является островным государством, она обладает преимуществом, выражающимся в окружении водой. Исследователи университета Кюсю предвидят, что лучшим использованием разработанных ими турбин будет открытое море, где ветра обычно более постоянны, а их скорость выше.
В попытке продвижения идеи применения ветряных линз в открытом море, команда разработчиков создала плавучие платформы в форме шестиугольника для их поддержки. Платформы могут быть объединены в конструкцию в форме пчелиного улья.
Источники: FacePla.net
Triplepundit.com , Riam.kyushu-u.ac.jp
Начало активности (дата): 20.01.2012
