Od davnina, ljudi su pokušavali da predvide ponašanje klime da bi predvidjeli prirodne pojave. Vulkanske erupcije, tajfuni, poplave, zemljotresi ili cunamiji primjeri su događaja velikih razmjera koje smo pokušali predvidjeti kako bismo smanjili njihove posljedice. Međutim, umjesto da se fokusirate na predviđanje nepredvidivog, zašto ne iskoristiti prirodne manifestacije koje već postoje za neku vrstu koristi?
Ove pojave oslobađaju ogromne količine energije. Na primjer, tropske oluje i uragani sadrže snažne vjetrove koji se mogu koristiti za stvaranje energije vjetra. Dakle, postavlja se pitanje: kako možemo iskoristiti ove fenomene i transformisati njihovu ogromnu energiju u nešto korisno?
Energija koju stvara vjetar
Vjetar je nepresušan izvor energije i ključan je u katastrofalnim događajima kao što su uragani i tropske oluje. Udari mogu doseći i do 257 km/h i čak proizvesti više od 9 milijardi litara kiše u nekim jakim olujama. Količina energije koju oslobađaju pojave kao što su uragani premašuje količinu svih nuklearnih oružja na svijetu zajedno. Posao naučnika širom svijeta je uhvatiti, iskoristiti i uskladištiti tu energiju.
Trenutno koristimo prednosti vjetra sa energijom vjetra, ali konvencionalne vjetroturbine nisu spremne da izdrže ekstremne uvjete. Trenutne instalacije su optimizirane za vjetrove do 90 km/h. Međutim, uragani uvelike prelaze ove granice, što zahtijeva značajna poboljšanja tehnologije.
Jedan od važnih napredaka bio je razvoj turbina sposobnih da rade na vjetrovima do 144 km/h. Iako je ovo značajan napredak, još uvijek je daleko od toga da izdrži uraganske brzine, što povećava potrebu za nastavkom inovacija za upravljanje vjetrovima do 260 km/h s većom učestalošću u budućnosti.
Možemo li zaustaviti uragane?
Zanimljiva je tema da li bi bilo moguće ne samo iskoristiti energiju uragana, već i smanjiti njihov destruktivni uticaj. Studija Univerziteta Stanford simulirala je kako vjetroelektrana na moru može smanjiti brzinu vjetra u uraganu za 50%, čak i prije nego što stigne do kopna. Hiljade turbina, sa lopaticama prečnika 120 metara, postavljenih iznad nivoa mora, bile bi potrebne da bi se ublažili efekti velikog uragana.
Ovaj pristup ne samo da bi pomogao u hvatanju njihove energije, već bi značajno smanjio valove i poplave koje uzrokuju. Međutim, instalacija takve veličine još nije na dohvat ruke zbog visokih troškova. Međutim, tehnološka evolucija i poboljšani materijali mogli bi to učiniti izvodljivijim u budućnosti.
Da li je izvodljivo iskoristiti energiju uragana?
Kina predvodi značajan napredak u ovoj oblasti. Uz obalu Fujiana, postavljena je morska vjetroturbina GWH252-16MW, koja je oborila rekorde u proizvodnji električne energije za 24 sata, generirajući 384,1 MWh tokom vjetrova tajfuna Haikui. Ovo je omogućeno njegovim dizajnom za podešavanje lopatica u realnom vremenu, koji omogućava turbinama da nastave raditi pod vjetrovima do 80 km/h, dok se druge konvencionalne vjetroturbine gase kako bi se spriječila oštećenja.
Turbina GWH252-16MW takođe ima sposobnost da radi u ekstremnim uslovima kao što su tajfuni, omogućavajući da se snažni vetrovi sakupe za proizvodnju energije. Ovo je obećavajuća tehnologija za budućnost, jer bi se mogla sistematski koristiti u područjima sklonim uraganima.
Paralelno, druge alternative kao što je BAT altaeros turbina nisu dostigle svoj maksimalni komercijalni potencijal, ali pokazuju interes za hvatanje energije iz atmosferskih pojava na velikim visinama. Dizajnirana da iskoristi prednosti ekstremnih vjetrova, ova leteća turbina i dalje predstavlja inovaciju koja čeka komercijalizaciju.
Uloga vjetroturbina na moru
Dio budućnosti energije vjetra za suočavanje s uraganima leži u postavljanju vjetroelektrana na moru, daleko od obale. Velika proširenja ovih parkova mogla bi smanjiti brzinu uraganskih vjetrova za više od 140 km/h, prema kompjuterskim simulacijama. To bi imalo pozitivan učinak ne samo na proizvodnju električne energije, već i na prevenciju prirodnih katastrofa na obalama smanjenjem talasa i uticaja nevremena.
Stručnjaci kao što su Mark Z. Jacobson i Cristina Archer tvrde da da je uragan Katrina prošao kroz park ove veličine, njegov uticaj bi bio mnogo manji, pretvarajući se u tropsku oluju kada bi stigao na kopno.
Na ovaj način, energija vjetra na moru nije samo izvor čiste električne energije, već također igra ključnu ulogu u smanjenju klimatskog utjecaja na Zemlji. Ovo je put naprijed, ali zahtijeva značajan napredak u materijalu i tehnologiji kako bi ove ideje bile izvodljive u velikom obimu.
Razvoj tehnologije kako bi se iskoristile prednosti fenomena kao što su uragani je fascinantno područje s jasnim potencijalom rasta u budućnosti. Naučnici i kompanije širom svijeta nastavljaju da istražuju načine da učine ne samo efikasnijim već i sigurnijim prikupljanje energije od ekstremnih vjetrova, što bi moglo napraviti značajnu razliku u područjima koja su najviše pogođena ovim događajima.