توصل فريق مهندسين من كلية الهندسة والحوسبة والرياضيات بجامعة أكسفورد بروكس إلى تصميم جديد لمزارع الرياح البحرية قد يغير إنتاج الطاقة إلى الأبد، بحسب ما ذكره موقع "Eco Portal"، واطلعت عليه "العربية Business".
نشرت جامعة "أكسفورد بروكس" مؤخراً بحثاً جديداً يُعلن عن اكتشافها لفوائد توربينات الرياح ذات المحور الرأسي (VAWTs) مقارنةً بتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي (HAWTs).
تألف فريق البحث من علماء من كلية الهندسة والحوسبة والرياضيات، بقيادة البروفيسور إياكوفوس تزاناكيس. استخدمت الدراسة أكثر من 11,500 ساعة من المحاكاة الحاسوبية، بهدف البحث في إمكانية تحسين كفاءة مزارع الرياح من خلال استبدال مراوح توربينات الرياح المحورية التقليدية بتوربينات الرياح المحورية المدمجة.
وأظهرت نتائجهم أن توربينات الرياح الرأسية كانت أكثر ملاءمة في مزارع الرياح البحرية واسعة النطاق مقارنةً بتوربينات الرياح المحورية. تتميز توربينات الرياح المحورية بمحور يدور عمودياً باتجاه الأرض. وعند وضعها في أزواج ضمن شبكة، فإنها تعزز أداء بعضها البعض بنسبة تصل إلى 15%.
وبطبيعة الحال، لجميع الاكتشافات مزايا وعيوب. وتتمثل أهم فائدة لتوربينات الرياح المحورية في سحب الرياح من جميع الاتجاهات دون الحاجة إلى نظام انحراف. لمن لا يعرف، "نظام الانحراف في توربينات الرياح هو العنصر المسؤول عن توجيه دوار توربين الرياح نحو الريح."
ووفقاً للبروفيسور تزاناكيس، أثبتت دراستهم أنه يمكن تصميم توربينات مزارع الرياح ذات المحور الرأسي لتكون أقرب إلى بعضها البعض، مما يزيد من كفاءتها ويخفض تكاليف الكهرباء في نهاية المطاف. ويعتقد أن توربينات الرياح ذات المحور الرأسي يمكن أن تساعد في تسريع التحول الأخضر لأنظمة الطاقة لدينا على المدى الطويل، مما ينتج طاقة أكثر نظافة واستدامة من مصادر متجددة.
أكبر عيوب توربينات الرياح ذات المحور الرأسي هو انخفاض كفاءتها الهوائية مقارنةً بتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي.
"بعبارة أخرى، سيُحوّل الصف الأمامي حوالي نصف الطاقة الحركية للرياح إلى كهرباء، بينما تنخفض هذه النسبة في الصف الخلفي إلى 25-30%. تبلغ تكلفة كل توربين أكثر من مليوني جنيه إسترليني/ميغاواط.
لا يتفق جميع الخبراء مع نتائج البحث. يُشكك خبير الديناميكا الهوائية، البروفيسور ينس نوركير سورينسن، في الأساس العلمي لتصميم جهود البحث في جامعة أكسفورد بروكس، وهيكل التصميم، والنتائج التي استندت إليها الاستنتاجات.
وقد يكون هذا الاكتشاف التاريخي الأخير مُبتكراً، لكن لا يمكننا إنكار أو تأكيد ما إذا كان سيُغير مسار حصاد طاقة الرياح.
وسيتعين إجراء المزيد من الأبحاث والدراسات الميدانية المتعمقة لإثبات أن توربينات الرياح المحورية الرأسية أكثر فائدة من توربينات الرياح المحورية الأفقية. وإذا أثبتت فعاليتها من حيث التكلفة، فستساعد بلا شك في جعل الطاقة المتجددة أكثر سهولة. ونعتقد أن الزمن وحده كفيل بإثبات ذلك.
