Вітроенергетика найближчими роками може стати значно популярнішою. Сьогодні їй заважають вітри, які рухають лопаті вітряків. Але жива природа підказала науковцям, як можна вирішити цю проблему.
Сьогодні найбільші вітряки мають розмах лопатей близько 80 метрів, і вони розташовані в Японії. Ці вітростанції дають 7 мегават електроенергії. Типова довжина лопаті сучасного вітрогенератора становить від 20 до 60 метрів. Поширені в США вітряки мають 80 м у висоту і максимальну потужність у 1,5 МВт. Однак у США хочуть збудувати вітрогенератори на 50 мегават. Це означає, що подібні вітряки матимуть розмах лопатей близько 200 метрів – як два футбольних поля. Якщо проектувати їх за нинішніми технологіями, вони не зможуть працювати, бо зламаються від вітру. Ось як це відбувається:
Розробка від Sandia National Laboratories дозволить створити вітрогенератор із розрахунковою потужністю в 50 МВт. На даний час у лабораторіях створено лопаті довжиною 50 м і проведено всі розрахунки для 100-метрових лопатей. Планується, що нові гігантські вітряки будуть розміщуватися на воді в прибережних зонах.
Нову конструкцію оснастять спеціальними елементами, які дозволять без втрат «ловити» сильний морський вітер. Під час шквалів лопатки ротора будуть складатися в напрямку вітру, щоб знизити ризик поломки. Таку ідею висунули науковці лабораторії Sandia National Laboratories, які підгледіли рішення в тропічних пальм. Ті також під час урагану здатні «приховувати» свої крони і витримувати вітер швидкістю до 300 кілометрів на годину.
«Звичні лопаті для вітряків дорогі у виробництві, установці й обслуговуванні. Їх необхідно робити жорсткими, щоб вони не гнулися і не вдарили по вежі при сильних поривах вітру, – пояснює провідний дизайнер проекту Тодд Гріффін. – Такі жорсткі лопаті виходять важкими, а їхня маса, що безпосередньо впливає на вартість, стає важкою перешкодою при спробі наростити потужність турбіни».
Поки проект знаходиться у стадії розробки, а конкретних результатів слід очікувати до кінця 2020-х років. До того часу, коли міністерство енергетики США планує виробляти 20% електроенергії в країні за допомогою вітряних електростанцій. Новий проект також дозволить поширити вітроенергетику в райони планети, які відрізняються підвищеним ризиком ураганів і тайфунів.
