مهار جريان هاى باد و افزايش توليد برق

مهار جريان هاى باد و افزايش توليد برق

آسياب هاى بادى در آسمان

ترجمه: فرشيد كريمى


نيروى باد با سرعت فزاينده اى در حال تبديل شدن به منبع انرژى در جهان مى شود. ظرفيت موجود اين انرژى در جهان به مرز ۵۰ هزار مگاوات نزديك مى شود كه تقريباً برابر با انرژى توليدى ۵۰ نيروگاه اتمى است. اما اين منبع توليد برق كه ظاهراً بى خطر و عارى از آلودگى است داراى مشكلاتى است. علاوه بر ايجاد سر و صدا، توربين هاى بادى چرخان در امواج تلويزيونى اختلال ايجاد مى كنند و همچنين زمانى كه جريان باد متوقف مى شود عموماً به منظره هاى ناخوشايند در انظار تبديل شده و بدون استفاده در نظر گرفته مى شوند. «برايان رابرتس» مهندس دانشگاه فناورى سيدنى استراليا راه حلى براى اين مشكلات دارد: به جاى نصب بر روى زمين، اين توربين هاى بادى در ميان جريان هاى «جت استريم» (jet stream) شناور خواهند شد. «جت استريم »ها جريان هاى بادى بسيار سريعى هستند كه در فراز زمين مى چرخند و بين ارتفاعات ۱۵ هزار تا ۴۵ هزار فوت نوسان مى كنند. «رابرتس» با همكارى و شراكت سه مهندس ديگر شركت Sky WindPower كه در سن ديه گو كاليفرنيا مستقر است را تاسيس كرده كه در حال حاضر مشغول طراحى شبكه اى موسوم به ژنراتور برقى پرنده (Flying Electric Generator) با نام اختصارى FEG است. بر اساس پيش بينى «رابرتس» اين شبكه دسته اى از ژنراتورهاى پرنده هوابرد خواهد بود كه مانند كايت هاى غول آسا در ميان «جت استريم»ها شناور خواهند شد. بادهايى كه تا حدود ۲۰۰ مايل در ساعت سرعت دارند باعث چرخش گردونه هاى (rotors) روى اين توربين ها شده كه در نتيجه جريان برق توليد مى شود. اين جريان سپس از طريق كابل هاى نگهدارنده اين كايت ها كه بسيار محكم هستند به ايستگاه هاى زمينى منتقل شده تا به شبكه برق متصل شود. «رابرتس» مى گويد: «ممكن است ۶۰۰ عدد از اين توربين ها هر كدام با ظرفيت توليد ۲۰ مگاوات برق مستقر شود كه مى توانند انرژى كافى براى دو شهر به بزرگى شيكاگو را توليد كنند.»
طى دو سال آينده، شركت فوق در نظر دارد يك نمونه ۲۰۰ كيلوواتى را ساخته و آن را در يك منطقه دورافتاده آمريكا به پرواز درآورد مشروط به آنكه بخش هوانوردى فدرال اجازه اين كار را به موسسه بدهد. «رابرتس» مى گويد: «ما كليه طراحى ها، اندازه گيرى، وزن و هزينه هاى آن را به طور كامل انجام داده و اكنون فقط نياز به ۴ ميليون دلار براى ساخت اين نمونه اوليه داريم.»
•مزرعه پرنده
اين ژنراتورهاى پرنده در مزرعه بادى- هوايى به وسعت ۲۰۰ مايل مربع گرد هم آورده مى شوند. توربين ها از مواد مورد استفاده در ساخت هواپيما
_ الياف كربن، آلومينيوم و پشم شيشه- ساخته مى شوند و هر كدام ۴۵ هزار پوند وزن دارد. ژنراتورهاى پرنده داراى گردونه هايى به قطر ۱۳۰ فوت هستند كه براى توليد برق و كنترل آن به كار مى روند.
•كابل هاى دومنظوره
ژنراتور به يك كابل با ضخامت ۳ اينچ محكم مى شود كه آن را به يك جرثقيل در ايستگاه مستقر در زمين وصل مى كند. اين كابل جريان ۲۰ هزارولتى را از طريق دو رشته سيم آلومينيومى عايق دار هدايت مى كند. اين دو رشته سيم به دور يك مغزه از نوع «وكتران» (Vectran) پيچيده مى شوند. «وكتران»
نوعى الياف سبك با استحكام بالا است كه تقريباً در هر چيز از قبيل نخ هاى راكت تنيس تا كيسه هاى هوا كه به عنوان بالشتك در فضاپيماهاى ناسا به كار مى روند استفاده دارد.
•پرواز
در زمان بلند شدن، ژنراتورهاى پرنده مانند بالگرد عمل مى كنند. با استفاده از برق ايستگاه مستقر در زمين گردونه ها به صورت افقى شروع به چرخش كرده و بدين ترتيب تجهيزات را بالا مى برند. زمانى كه ژنراتور به «جت استريم» نزديك مى شود گردونه ها با زاويه حدود ۴۰ درجه به سمت بالا متمايل و باعث بالاروى كمتر اما چرخش بيشتر براى چرخاندن توربين ها مى شود.
•تنظيمات دقيق و رايانه اى
ژنراتورها به سيستم كنترل رايانه اى براى بالا و پائين شدن مجهز هستند. زمانى كه سرعت «جت استريم» نوسان پيدا مى كند، سيستم موجود در تجهيزات با تنظيم پاياسازهاى عمودى گردونه ها را به سمت بالا يا پائين كج كرده تا زاويه آنها به بهترين وضعيت در مقابل باد قرار گيرد.
www.popsci.com,Jul.2005
روزنامه شرق