Boulder’daki Colorado Üniversitesi’ndeki bilim insanları, doğada kasırgaların şiddetli rüzgârlarına doğal olarak oldukça dirençli olan bir şeyden ilham almak için tasarladılar: palmiye ağaçlarından. Araştırmacılar, açık deniz rüzgâr türbinlerini yıkıcı kasırgalara karşı daha da dayanıklı hale getirmenin bir yolunu buldular.
Geleneksel rüzgâra karşı türbinler, gelen rüzgâra bakar ve kuleye savrulmaktan kaçınmak için kanatlarının yeterince sert olması gerekir. Bu nispeten kalın ve büyük bıçakları oluşturmak için çok fazla malzeme gerektirir ve bu da maliyetlerini artırır. Bununla birlikte, rüzgâr yönündeki rotorlardaki türbin kanatları rüzgârdan uzak durur ve bu nedenle rüzgâr hızlandığında kuleye çarpma riskleri daha azdır. Bu, daha az malzeme ve dolayısıyla daha az maliyet gerektirerek, daha hafif ve daha esnek olabilecekleri anlamına gelir. Rüzgâr yönündeki bu kanatlar, aynı zamanda, tıpkı palmiye ağaçları gibi, kuvvetli rüzgârlar karşısında kırılmak yerine bükülebilir.
Araştırmacılar, Virginia Üniversitesi, Dallas’taki Teksas Üniversitesi, Colorado Maden Okulu ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı ile iş birliği içinde, bu teoriyi test etmek için Segmentli Ultralight Morphing Rotor türbinini geliştirdiler. Dört yıllık testten sonra, bu ay bulgularını başarıyla paylaşabildiler. En yüksek rüzgar hızlarında bile, türbin hala yeterli ve tutarlı bir şekilde enerji üretmektedir.
Üniversitede Elektrik, Bilgisayar ve Enerji Mühendisliği Bölümü Başkanı Lucy Pao, “Türbinleri oluştururken, kasırga koşullarında hayatta kalabilen palmiye ağaçlarından çok fazla biyo-ilham aldık.” dedi.
Araştırma, 2022 Amerikan Kontrol Konferansı Bildirilerinde paylaşıldı ve bulgular, uzmanların iklim değişikliği nedeniyle ortalamanın üzerinde bir başka kasırga mevsimi daha öngördüğü gibi geldi.
Yeni geliştirilen Segmentli Ultra Hafif Morphing Rotor, bu esnek rüzgâr türbinleriyle nelerin mümkün olduğunu ve geleneksel rüzgar türbinlerini nasıl etkileyebileceklerini görmek için daha fazla araştırma ve testten geçecek. Çalışma yazarları, henüz test etmemiş olmalarına rağmen, halîhazırda büyük ölçekli açık deniz rüzgâr türbinlerini modelliyorlar.
Ekip, daha uygun fiyatlı, verimli ve esnek rüzgâr türbinlerinin açık deniz rüzgârı için uzun ömürlü bir seçenek olarak pazarın zirvesine çıkabileceğini umuyor.
Pao, “Rüzgâr türbini kanatları tipik olarak en az 20 yıl dayanacak şekilde tasarlanmıştır ve yeni konsept kanatlarımızın benzer şekilde uzun ömürler elde etmesini istiyoruz.” dedi.