التوربينات بدون ريش : ابتكار جديد وأمل واعد !!

– تعتبر الرياح من أهم مصادر الطاقة المتجددة ، حيث تستخدم توربينات الرياح ذات الريش منذ عام 1920 تقريبا في توليد الطاقة الكهربائية ، وجاءت فكرتها نتيجة لتطور هندسة الطواحين الهوائية لأكثر من ألف عام.
الجديد الآن هو ابتكار التوربينات بدون مراوح (أو ريش)

– جاءت فكرة التوربينات بدون ريش عام 2002 كما يقول أحد مهندسي شركة Vortex الاسبانية المصنعة لهذا التوربينات من خلال مشاهدة شريط فيديو على اليوتيوب لحادثة انهيار جسر Tacoma Narrows تحت تأثير فعل الايرولستيك aeroelastic نتيجة لاهتزاز الجسر بفعل الرياح و قد تم العمل فعليا .

التوربينات الجديدة لا تحتاج للكثير من المعدات حيث لا داعي للمراوح مما يجعلها رخيصة و متوفرة لعدد أكبر من المستهلكين بتكلفة منخفضة ، بالإضافة إلى أنها تترك أثر بيئي أقل من التوربينات العادية ذات الريش حيث لا تسبب ضجيج و لا تتسبب في قتل الطيور .

– مبدأ عمل هذه التوربينات هو ذاته الموجود في توربينات الريش وهو تحويل الطاقة الحركية الناتجة عن الرياح إلى طاقة كهربائية ، ولكن الاختلاف في مبدأ الحركة حيث في التوربينات العادية ذات الريش يُعتمد على الحركة الدائرية للمراوح ، بينما في التوربينات الجديدة يتم الاعتماد على الحركة الدورانية الاهتزازية للجزء العامودي (Mast) منها في الهواء والذي يكون مصنوع من الألياف الزجاجية و ألياف الكربون من أجل خفة الوزن

ثم تنتقل الحركة بعد ذلك إلى القضيب (Rod) الذي يُصنع أيضا من ألياف الكربون و الذي يعطي القوة و المرونة للحركة و يقلل من الطاقة المفقودة ، و بعدها تنتقل الحركة إلى نظام التوليد (generation system) وهو الجزء المخصص بتوليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الحركية عن طريق مولد خطي .

– مزايا التوربينات الجديدة لا تحتاج إلى مساحات واسعة ، لا تسبب ضجيج، وعمليا ليس فيها أجزاء دوارة كالتوربينات ذات المراوح مما يخفض تكاليف الصيانة بنسبة تصل إلى 80 % عن التوربينات الاعتيادية والمعروفة بضخامة ريشها ومراوحها ، كما يخفض من نسبة تكاليف تصنيعها تقريبا من 40 – 50 % .

– تعتزم شركة Vortex في الأشهر القليلة القادمة إنتاج أول دفعة من التوربينات الجديد المخصصة للمناطق السكنية بقدرة تتراوح من 100 واط حيث يبلغ ارتفاعها حوالي 3 أمتار وبوزن 15 كيلو غرام وبكلفة تقريبية 250 $ إلى 4 كيلو واط بارتفاع 13 متر وبوزن يصل إلى 100 كيلوغرام وبكلفة تقريبية 5000$ .

يمكن توصيل هذه التوربينات للعمل ضمن الشبكة المنزلية أو خارجها كما يمكن ربطها بنظام الألواح الشمسية .

يسعى أعضاء فريق Vortex إلى إنتاج توربين بقدرة 1 ميغاواط بحلول 2018.

المصادر :
https://www.indiegogo.com/projects/vortex-bladeless-a-wind-generator-without-blades–3#/story
https://www.wired.com/2015/05/future-wind-turbines-no-blades/