تقنية منخفضة التكلفة لتوليد الطاقة من الرياح

على الرغم من أن مفهوم توليد الكهرباء من طاقة الرياح ليس بجديد إلا أن الاستفادة منها ما تزال محدودة، ويرجع السبب فى ذلك إلى أن توربينات الرياح التقليدية قليلة الكفاءة لأسباب عدة منها الاحتكاك المستمر بين مكوناتها وانخفاض مساحة سطح الشفرات. كما تقل كفاءة شفرات طواحين الهواء فى حالة عدم إجراء الصيانة الدورية من الأتربة العالقة.
كل تلك المشكلات كانت محل دراسة فريق بحثى بجامعة جورجيا الجنوبية بالولايات المتحدة الأمريكية برئاسة د.عادل الشحات مدير مختبر أبحاث شبكات طاقة النانو الذكية والإلكترونيات الصناعية حيث قاموا بتصميم مولد جديد للطاقة الكهربائية من الرياح على شكل جسم مخروطى يتم وضعه بصوره عموديه على الأرض، وعندما يمر الهواء فوق هذا الجسم تحدث دوامة وتسبب الاهتزاز عند تردد معين، وبالتالى يتم تحويل طاقة اهتزاز الجسم إلى طاقة كهربية عبر أحد المولدات الملحقة بالتوربين. وقد تم الانتهاء من النموذج واختباره فى ظروف التشغيل المختلفة للحصول على فكرة واضحة عن طاقة الاهتزاز المستخرجة لإنتاج الطاقة الكهربية.
وتتميز هذه التقنية بانخفاض التكلفة عن توربينات الرياح التقليدية، فالجديدة لا تحتوى على تروس أو حوامل مما يقلل من تكاليف التصنيع بنسبة 53٪، ومن تكاليف الصيانة بنسبة 80٪، ومن تكاليف التشغيل بنسبة 51٪. كما أنها لا تتسبب فى أى ضرر لأسراب الطيور لأنه ليس لديها شفرات، وتكون أقل حجما وأطول عمرا من توربينات الرياح التقليدية.
وتؤدى إضافة هذه التكنولوجيا الجديدة لطاقة الرياح إلى تنويع مصادر الطاقة المستدامة والمساعدة فى تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
ويشير د. عادل الشحات إلى أن الشكل المخروطى هو الأكثر مناسبة لمولد دوامة الرياح، لأن قطره يزيد من أقل إلى أعلى مما يزيد من التذبذب من الجسم كله. ويكون هيكل مولد دوامة الرياح الخالية من الشفرة المقترحة عبارة عن تصميم مخروطى مجوف تدعمه أنابيب أسطوانية على الأرض. ويؤكد أن الهدف هو تصنيع توربينات للرياح الخالية من الشفرة تكون قادرة على تولد 500 وات من الطاقة. وذلك عن طريق إنشاء جسم أسطوانى يتحرك عمودى على تدفق الرياح، ويستخدم الحركة الخطية لتوليد الطاقة، وهذا ما يسمى خاصية التذبذب للحفاظ على الحركة اللازمة لتوليد الكهرباء، ثم يتم إرسال الطاقة التى يتم إنشاؤها إلى مجموعة من البطاريات (بنك البطاريات)، بحيث يمكن تخزين الطاقة، وذلك للعمل على زيادة موارد الطاقة المتجددة والمبتكرة التى توفر المال، وتحافظ على البيئة.