Наверняка, вы не раз слышали расхожую фразу, что «главное – не форма, а содержание», однако в инженерии этот принцип не работает, и часто именно форма какого-то предмета, агрегата или его запчасти решает проблему, над которой годами и десятилетиями бились иные инженеры.
Ветроэнергетика сегодня является одной из самых быстроразвивающихся отраслей инженерии. Энергия ветра в изобилии присутствует во всех уголках нашей планеты, и человечество стремится поставить силу ветра себе на службу. Но, вот в чем проблема: мощность и эффективность существующих ветротурбин ограничена их размерами. Чтобы ветряк генерировал много электроэнергии, у него должны быть огромные лопасти.
Однако, длинные лопасти, не имея возможности противостоять сильному ветру, принимают на себя весь удар воздушного потока. Шквальный ветер бьет по ним, словно огромная кувалда, ломая и принося владельцам ветряков большие убытки.
Именно поэтому инженеры американской научной лаборатории Sandia National Laboratories решили заняться созданием такого ветряка, который мог бы быть эффективным, но устойчивым. А решить данную проблему можно было только, сосредоточившись на форме и конструкции самих лопастей турбины.
Результатом работы ученых стала разработка лопастей совершенно новой конструкции. Если у современных ветровых турбин лопасти имеют сплошную, обтекаемую форму, то инженеры Sandia изобрели лопасти сегментированной конструкции, полые внутри.
После проведения испытаний выяснилось, что такая форма является очень устойчивой, позволяет создавать лопасти длиною более 200 метров, и при этом турбина может генерировать до 50 МВт электроэнергии (такого количества энергии хватит для обеспечения небольшого города). А самым удивительным инженерным решением стала конструкция «складывания» лопастей. На опасных скоростях ветра, за счет множества сегментов, они «закрываются», словно лепестки цветка, не принимая на себя весь удар воздушного потока.
При более низких скоростях потоков лопасти расправляются и ложатся «по ветру», генерируя максимум энергии.
В итоге, на сегодняшний день эксперты уже поговаривают о том, что с помощью таких износостойких турбин цена производства ветровой электроэнергии может значительно снизится, а это даст человечеству возможность сделать мощный рывок в сторону «зеленой» энергетики.
