بادگیرهای شناور بلندتر از برج ایفل و تامین برق 80 هزار خانه (+عکس)

با ارتفاع بیش از 1,000 فوت (324 متر)، توربین های بادی کوچک روی شبکه بادگیر نصب می شوند و این سازه عظیم شناور با استفاده از روش های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز به کف اقیانوس متصل می شود.

عصر ایران - شرکت نروژی ویند کچینگ سیستمز (Wind Catching Systems) محصولی جدید و جالب توجه را معرفی کرده است که شامل مجموعه ای عظیم و شناور از توربین های بادی کوچک می شود و به گفته این شرکت می تواند پنج برابر انرژی سالانه بیشتر نسبت به بزرگترین توربین های بادی منفرد جهان تولید کند.

با ارتفاع بیش از 1,000 فوت (324 متر) که بلندتر از برج ایفل در فرانسه است، توربین های بادی کوچک روی شبکه بادگیر نصب شده و این سازه عظیم شناور با استفاده از روش های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز به کف اقیانوس متصل می شود.

روترهای کوچک‌تر این مجموعه بادگیر می توانند در بادهایی با سرعت بیش از 40 تا 43 کیلومتر در ساعت عملکرد بسیاری بهتری نسبت به توربین های بادی بزرگ‌تر داشته باشند که به طور معمول در چنین سرعت هایی حرکت پره های خود را برای کاهش نیروی تولیدی با هدف محافظت از خود در برابر آسیب دیدگی تغییر می دهند. به گفته ویند کچینگ سیستمز، اثر کلی شامل بهبود 500 درصدی خروجی انرژی سالانه است و هر یک از این مجموعه های بادگیر شناور می توانند نیروی مورد نیاز برای 80 هزار خانه در اروپا را تامین کنند.

پنج مجموعه بادگیر شناور می توانند مقدار برق مشابه با 25 توربین بادی عادی را تولید کنند. این در شرایطی است که مساحت بسیار کمتری برای نصب مجموعه های بادگیر در مقایسه با توربین های بادی عادی اشغال می شود.

به جای استفاده از اجزای منفرد عظیم، این مجموعه های بادگیر با قطعات کوچک‌تری ساخته شده اند که به معنای تولید، نصب و تعمیر و نگهداری بسیار آسان‌تر آنهاست. پس از نصب پایه شناور، بیشتر کارهای باقیمانده را می توان روی عرشه و بی نیاز از جرثقیل یا کشتی های تخصصی انجام داد. طراحی شبکه ای این مجموعه بادگیر اجازه دسترسی راحت برای تعمیر و نگهداری مداوم را می دهد. ویند کچینگ سیستمز عمر مفید این مجموعه ها را 50 سال اعلام کرده است. در مقام مقایسه، عمر مفید یک توربین بادی منفرد بزرگ 30 سال است.

به گفته ویند کچینگ سیستمز، مجموعه های بادگیر شناور آماده تحویل برق حاصل از انرژی باد دریایی با قیمتی تقریبا مشابه با شبکه سنتی توزیع برق هستند.

ویند کچینگ سیستمز از پشتیبانی مالی شرکت هایی مانند نورث انرژی (North Energy) و هلدینگ فرد (Ferd) برخوردار است و فناوری خود را در همکاری با شرکت ایبل (Aibel)، ارائه دهنده خدمات در زمینه صنایع نفت، گاز و باد دریایی و موسسه فناوری انرژی (IFE) توسعه داده است.

ویند کچینگ سیستمز اطلاعات بیشتری درباره نمونه های اولیه یا زمان آزمایش فناوری بادگیرهای خود ارائه نکرده است و به رغم عملی به نظر رسیدن این پروژه، در حال حاضر باید منتظر ماند و دید آیا ادعاهای مطرح شده این شرکت ثابت می شوند یا خیر.

--------------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*9 انرژی که بقای بشر به آنها وابسته است

*استفاده از انرژی باد در قلب دریاها (عکس)

*کدام کشورها صاحب بزرگترین ظرفیت نیروی بادی هستند؟

نخستین مزرعه خورشیدی کوهستانی جهان/ برنده جایزه بهترین نوآوری در زمینه انرژی(+عکس)

نخستین مزرعه خورشیدی کوهستانی جهان/ برنده جایزه وات دور (Watt d'Or) سوئیس برای بهترین نوآوری در زمینه انرژی(+عکس)

این مزرعه خورشیدی از 36 پایه شناور روی آب و بیش از 2,000 متر مربع پنل های خورشیدی تشکیل شده است.

عصر ایران - پژوهشگران در سراسر جهان به استفاده از روش هایی نوآورانه برای گنجاندن فناوری های انرژی تجدیدپذیر در فضاهایی که با هدفی دیگر استفاده می شدند، روی آورده اند که نیاز به اختصاص زمینی وسیع برای فناوری هایی مانند مزارع خورشیدی را کاهش می دهد.

یکی از جدیدترین نمونه ها در این زمینه توسط شرکت روماند انرژی (Romande Energie) معرفی شده است که یک مزرعه خورشیدی شناور را در میانه کوه های آلپ سوئیس بهره‌برداری کرده است.

این پروژه به تازگی برنده جایزه وات دور (Watt d'Or) سوئیس برای بهترین نوآوری در زمینه انرژی های تجدیدپذیر شده است. این مزرعه خورشیدی در ارتفاع 1,800 متری از سطح دریا در دریاچه ذخیره آب لاک د تول (Lac des Toules) در والی (Valais) سوئیس که قبلا به عنوان یک ایستگاه برق‌آبی استفاده می شد، قرار دارد.

این مزرعه خورشیدی از 36 پایه شناور روی آب و بیش از 2,000 متر مربع پنل های خورشیدی تشکیل شده است.

مزیت داشتن پنل های خورشیدی در چنین ارتفاع بالایی بهره‌مندی از تابش قوی‌تر خورشید است. در مناطق کوهستانی و طی زمستان اطراف دریاچه با برف پوشیده می شود که این شرایط نیز به عنوان یک بازتاب دهنده نور به سمت پنل ها عمل می کند.

به گفته شرکت روماند انرژی، این پنل های خورشیدی تا 50 درصد انرژی بیشتر نسبت به مزارع خورشیدی که در ارتفاعات پایین‌تر قرار دارند را برداشت می کنند. به گفته گیوم فوکس، رهبر پروژه مزرعه خورشیدی شناور، این طرح آزمایشی تقریبا 800 مگاوات ساعت برق در سال تولید می کند که تقریبا نیاز 225 خانوار را تامین می کند.

این پروژه یک دوره آزمایشی دو ساله را پشت سر خواهد گذاشت که طی آن پژوهشگران به آنالیز سیستم پرداخته تا ببینند قابلیت استفاده در مقیاس بزرگ‌تر را دارد و آیا می توان در دریاچه های ذخیره آب دیگر در سراسر جهان از آن استفاده کرد یا خیر. برای انجام این دوره آزمایشی هزینه ای 2.2 میلیون یورویی و شش سال پژوهش و توسعه صرف شده است.

ترکیب انرژی های تجدیدپذیر در فضاهای شهری و روستایی

پروژه مزرعه خورشیدی روماند انرژی یکی از گزینه های نوآورانه ای است که تغییر روش استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در مقیاس جهانی را هدف قرار داده اند.

دانشمندان در کالیفرنیا اخیرا اظهار داشتند که استفاده از پنل های خورشیدی معلق بر فراز کانال ها می تواند میزان  اختصاص زمین برای مزارع خورشیدی را کاهش دهد. به طور همزمان، چنین پروژه ای از اتلاف آب به واسطه تبخیر جلوگیری خواهد کرد و همچنین سلول های خورشیدی را خنک نگه داشته که افزایش کارایی آنها را به همراه دارد.

در ماه گذشته، پژوهشگران از دانشگاه چالمرز مطالعه ای را منتشر کردند که جزئیات کار روی باتری های مبتنی بر سیمان که اساسا می تواند کل یک ساختمان را به سیستم های ذخیره انرژی تجدیدپذیر عظیم تبدیل کند، منتشر کردند.

از دیگر طرح های نوآورانه که ترکیب فناوری های انرژی تجدیدپذیر در فضاهای شهری را هدف قرار داده اند می توان به پنل های خورشیدی AuREUS اشاره کرد که پتانسیل تبدیل پنجره های واحدهای اداری بزرگ به تولیدکننده های انرژی را دارند. استارت-آپ Halcium نیز به تازگی توربین های بادی قابل حملی را برای فضاهای شهری معرفی کرده است که شبیه سطل زباله به نظر می رسند.

-------------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*انرژی خورشیدی؛ فراوان‌ترین منبع انرژی برای زمین

*تبدیل انرژی خورشیدی به سوخت مایع با برگ بیونیک

*مایعی که انرژی خورشیدی را برای دو دهه ذخیره می‌کند

آیا می‌توان انرژی طوفان را به برق تبدیل کرد؟

سال‌هاست که طوفان‌ها خرابی و رنج به بار می‌آورند. این پدیده‌ها در خود مقادیر عظیمی از انرژی را نهفته دارند که چندین برابر انرژی حاصل از نیروگاه‌‌ها برای بشر است. آیا عاقلانه نیست که از این انرژی بهره‌برداری کنیم؟

 به گزارش دویچه وله، وقتی دونالد ترامپ، رئیس‌جمهور آمریکا این سئوال را مطرح کرد که آیا می‌توان طوفان را با یک بمب اتمی متوقف کرد همه شگفت‌زده شدند.

به گزارش وب‌سایت شبکه "ان‌تی‌وی" آلمان، یک طوفان متوسط بیش از ۶۰۰ تراوات انرژی دارد که ۲۰۰ برابر انرژی لازم برای تولید برق در سراسر دنیاست. سازمان ناسا می‌‌گوید، یک طوفان در هنگام ظهور خود می‌تواند انرژی ۱۰هزار بمب اتمی را آزاد سازد. حالا این سئوال پیش می‌آید که آیا بشر نمی‌تواند از این انرژی برای اهداف خود بهره بگیرد؟

قدرت یک طوفان را می‌‌‌توانیم هر ساله در ویرانی‌های حاصل از آن در سواحل کارائیب و آمریکا مشاهده کنیم. تنها قسمتی کوچک از این انرژی (حدود یک‌چهارم درصد) به باد مربوط است. در حالی که بخش اعظم آن به شکل گرما ظاهر می‌شود؛ گرمایی که طوفان آن را از دریا می‌گیرد و در لایه‌های بالایی هوا آزاد می‌سازد.

با این حال نباید قدرت انرژی بادی یک طوفان متوسط را دست کم گرفت. قدرت این انرژی به یک و نیم تراوات می‌رسد که با نیمی از حداکثر بازدهی نیروگاه‌های برق دنیا برابری می‌کند. امروزه از انرژی بادی چه در خشکی و چه در دریا برای تولید برق استفاده می‌شود. پس چرا از طوفان در این جهت استفاده نکنیم؟

نقش نیروگاه عظیم بادی در توقف طوفان

به طور معمول تأسیسات بادی را حین طوفان‌های عادی با بادهایی با سرعت ۲۵ متر در ثانیه تعطیل می‌کنند تا آسیب نبیند. در حالی که سرعت طوفان‌های استوایی چند برابر این مقدار است. حتی بزرگ‌ترین تأسیسات بادی کنونی در دریا با بیش از ۱۰۰ توربین نیز تاب مقاومت در برابر چنین طوفانی را ندارد.

پژوهش‌گران دانشگاه استنفورد می‌‌گویند، اما اگر در یک تأسیسات بادی به جای صدها، ده‌ها هزار توربین نصب کنیم، نتیجه متفاوت خواهد بود. یک شبیه‌سازی در سواحل آمریکا با ۸۰هزار توربین بادی این ادعا را تأیید کرده است: وقتی که در سال ۲۰۰۵ طوفان "کاترینا" جنوب شرقی آمریکا را در‌می‌نوردید این تأسیسات توانست حدود ۵۰۰ گیگاوات (معادل انرژی حاصل از ۵۰۰ نیروگاه هسته‌ای) از شدت طوفان بکاهد.

به دلیل بالا بودن تعداد توربین‌های بادی مقاومت توربین‌ها در برابر طوفان بهتر می‌شود و همزمان شدت طوفان نیز کاهشی قابل توجه پیدا کرده و از قدرت تخریبی آن کاسته می‌شود.

پروژه‌ای مقرون‌ به‌صرفه؟

نویسندگان این بررسی تحقیقاتی می‌گویند، ساختن چنین تأسیساتی در هر صورت مقرون به‌صرفه است. به گفته آن‌ها، نگاهی به کاهش هزینه‌های ناشی از آسیب‌های اجتماعی، کاهش ویرانی‌ها و بیماری‌های ناشی از آلودگی هوا و همچنین تأثیر بازدارنده این پروژه در تغییرات آب و هوایی نشان می‌دهد که این پروژه ارزش هزینه کردن را داشته است.

دومین راه حل

دومین راه حل برای استفاده از انرژی طوفان ساختن تأسیساتی با توربین‌های بادی مقاوم‌ترست؛ توربین‌هایی که تاب مقاومت در برابر طوفان‌های شدید را داشته باشند و به طور مرتب انرژی تولید کنند.

آتسوشی شیمیزو، محقق ژاپنی و مبتکر اولین "توربین طوفانی" در جهان توربین‌هایی ابداع کرده که برای فعالیت حین طوفان‌های گرمسیری در شرق آسیا طراحی‌ شده‌اند.

این توربین‌ها که مختص شرایط طوفانی‌اند دارای سه صفحه عمودی مرتبط با هم‌اند که حول یک محور مرکزی می‌چرخند. اگرچه میزان بازدهی این توربین در شرایط عادی از توربین‌های بادی معمولی کم‌تر است، اما به دلیل ساختار مقاوم خود می‌تواند در برابر طوفان‌های مهیب مقاومت کند. این‌که ساخت تأسیساتی با چنین توربین‌هایی صرف دارد یا نه در حال حاضر در دست تحقیق قرار دارد.

در سواحل جزیره اوکیناوای ژاپن یک تأسیسات کوچک آزمایشی شامل این توربین‌ها نصب شده که قرار است در سال آینده با ظرفیت ۱۰ ‌کیلووات راه‌اندازی شود. این ظرفیت در قیاس با تأسیسات بادی معمولی اندک است اما شیمیزو می‌گوید، این تأسیسات می‌تواند در شرایط طوفانی نیاز ژاپن به انرژی را برای ۵۰ سال برطرف کند. تنها مشکل باقیمانده، ذخیر‌ه‌سازی این مقدار از انرژی در باتری‌هایی مناسب است که محققان در حال حاضر در حال حل این مشکل هستند.

بر روی بام منازل برق تولید کنیم!

آیا راه‌های دیگری برای استفاده از انرژی طوفان وجود دارد. پژوهشگران میامی توربین‌های مارپیچ‌گونه‌ای طراحی کرده‌اند که می‌توان آ‌ن‌ها را بر بام خانه‌ها تعبیه کرد. این توربین‌ها طوری طراحی شده‌اند که به هنگام وزش طوفان با جذب نیروی باد برق تولید می‌کنند و همزمان جلوی تخریب ساختمان را نیز می‌گیرند.

راه دیگر استفاده از انرژی امواج دریایی برآمده بر اثر طوفان است. در طوفان "ایرنه" در سال ۲۰۱۱ شرکتی به نام "اوشن پاور تکنولوژی" با انجام این کار در سواحل نیوجرسی توانست تولید برق را به صورت جهشی بالا ببرد.

پژوهش‌گران طرحی دیگر نیز برای استفاده از انرژی گردبادها مطرح کرده‌اند که در حال حاضر تنها روی کاغذ مطرح است. آن‌ها تلاش دارند با ایجاد گردبادهای مصنوعی از هوای گرم حاصل‌شده برای چرخش توربین‌ها و تولید برق استفاده کنند.

با این همه باید گفت که با امکانات فنی فعلی تنها می‌توان از بخش بسیار ناچیزی از انرژی طوفان استفاده کرد. بسیار بعید است که دولت آمریکا در صدد تأمین هزینه‌های هنگفت برپایی ده‌ها هزار توربین بادی در سواحل باشد. به نظر می‌رسد که پروژه تأسیس نیروگاه عظیم بادی گرمسیری در حال حاضر تنها امکانی بالقوه است که همچنان باید در انتظار تجلی بنشیند.

تویوتا کشتی ساخت (+عکس)

تویوتا از جمله معدود خودروسازانی است که تجربه صنایع هیدرو‌ژنی را دارد و در کنار این کشتی از منابع تجدیدپذیر در خودروهایی مانند میرای، پیک‌آپ، اتوبوس و لیفتراک‌هایش بهره می‌برد.

خودروسازان در سال‌های اخیر نگاهی دقیق به قدرت‌های هیدروژنی انداخته‌ و از این سیستم سوختی فقط برای خودروهای مسافری بهره نبرده‌اند. مرسدس برای نمونه اولیه ون "اسپرینتر" خود از سوخت سلولی بهره برده و تویوتا اینک قدمی بزرگتر برداشته و قصد دارد یک وسیله بزرگ و غول‌پیکر را به جدول تناوبی وصل کند.

به گزارش گروه خودروی عصر ایران، وسیله هیدروژنی تویوتا یک کشتی بزرگ و سنگین است که 30 متر طول و 12 متر عرض دارد و وزن آن به 280 هزار کیلوگرم می‌رسد.

این کشتی در حال حاضر " انرژی آبزرور" یا "ناظر انرژی" نامیده می‌شود و پروژه آن در سال گذشته برای استفاده از منابع تجدید پذیر و غیر آلاینده آغاز شدi و قصد دارد در طی یک تست 6 ساله با حمایت تویوتا موتور اروپا و با استفاده از سوخت هیدروژنی به دور دنیا سفر کند. این کشتی در حال حاضر در مدیترانه سیر می‌کند و قرار است در سال 2020 همزمان با بازی‌های المپیک به توکیو برود.

این پروژه می‌تواند سرآغازی برای کاربرد هیدروژن در بسیاری از مصارف زندگی و صنعت باشد و صنعت حمل و نقل را به سمت پاک بودن پیش ببرد.

تویوتا از جمله معدود خودروسازانی است که تجربه صنایع هیدرو‌ژنی را دارد و در کنار این کشتی از منابع تجدیدپذیر در خودروهایی مانند میرای، پیک‌آپ، اتوبوس و لیفتراک‌هایش بهره می‌برد.

اختراع خنک‌ساز طبیعی ارزان بدون استفاده از منابع آبی یا فسیلی در همدان

مخترع همدانی برای نخستین بار در کشور، موفق به ساخت و طراحی نوعی خنک‌ساز طبیعی شده که با ارزان‌ترین روش و بدون مصرف منابع آبی یا فسیلی می‌تواند موجب خنک‌سازی ساختمان شود.

به گزارش تسنیم، مهدی شعبانیان، مخترع دستگاه خنک‌ساز با اشاره به تاریخچه استفاده از خنک ساز‌های طبیعی در جمع خبرنگاران اظهار داشت: مهندسان و معماران خلاق ایرانی نخستین کسانی بودند که در برابر شرایط سخت جغرافیایی مقاومت کرده و توانستند سازه‌های بادگیر را ابداع کنند که این خود یک افتخار بزرگ است.».

وی که توانسته برای نخستین بار در کشور، دستگاه خنک‌سازی ساختمان‌ با روشی ساده و ارزان را بسازد، افزود: پیشینه سازه‌های بادگیر در ایران به 4 هزار سال پیش از میلاد مسیح برمی‌گردد که نمونه آن‌ها، بادگیرهای مرتفع خنک‌ساز بوده‌اند به طوری‌که از انرژی تجدیدپذیر باد بدون استفاده از انرژی‌های امروزی برای تعدیل دمای خانه استفاده می‌شد.

عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی همدان بیان کرد: طراحی این سازه‌ها با معماری بسیار زیبا موجب خنک ماندن دمای خانه در دل کویر شده و عملکرد این سازه‌ها بسیار شبیه به کولرهای آبی امروزی بوده است.

شعبانیان در مورد دلیل ساخت خنک‌ساز طبیعی ساختمان نیز مطرح کرد: مردم ایران با توجه به محل زندگی برای خنک کردن خود در فصل گرما از کولر استفاده می‌کنند که کولرهای آبی علاوه بر مصرف زیاد آب و برق و ایجاد سردردهای موقت و گرفتگی بینی برای نقاطی که آب و هوای مرطوب دارند هم مناسب نیست.

وی تصریح کرد: کولرهای آبی زمانی که در معرض گرد و خاک و هوای آلوده قرار می‌گیرند، آلودگی‌ها و عوامل بیماری‌زا را به‌ راحتی وارد خانه کرده و بیشتر افرادی که از کولر آبی استفاده می‌کنند، در طول تابستان دچار سردردهای موقت، گرفتگی بینی، گلودرد، عطسه و سرفه می‌شوند.

عضو هیئت علمی گروه معماری دانشگاه آزاد واحد همدان با بیان اینکه کولرهای گازی هم مصرف بالای انرژی دارند، گفت: این موارد موجب شد تا به فکر ساخت نوعی خنک‌ساز که بدون استفاده از برق و آب محیط را خنک سازد بیفتم.

شعبانیان در مورد روش کار این خنک‌ساز بیان کرد: برای اینکه بتوانیم این خنک‌ساز را در ساختمان‌ مورد استفاده قرار دهیم، حفره‌های قیفی شکلی را طراحی و در پنجره‌ای خاص به‌ کار برده‌ایم که اساس کار این حفره‌ها مانند فوت کردن به دست در حالتی است که دهان جمع شده است.