Дешевая возобновляемая энергия из воздушных вихрей

Обычно воздушные вихри и торнадо ассоциируются с разрушением, а не с возобновляемой энергией. Но похоже на то, что теперь сбор их энергии и генерирование экологически чистого электричества станет возможным.

Идея системы Solar Vortex принадлежит Mark Simpson и Ari Glezer из Института Технологий Джорджии в Атланте. Она основывается на разнице температур между горячим воздухом вблизи земли и холодным воздухом на высоте около одного метра. По мере того как горячий воздух поднимается а холодный идет вниз, конвекционные токи от этих температурных слоев приводят к возникновению маленьких воздушных вихрей.

Solar Vortex направляет эти токи посредством массива фиксированных лопаток. Они завлекают воздушный поток в вихрь, который вращает турбину в центре устройства. Поскольку лопасти помогают вихревому потоку начаться спонтанно, для начала процесса не требуется энергии. По мере восхождения горячего воздуха, все больше воздуха заходит внутрь устройства, питая искусственный вихревой поток.

Стоимость технического обслуживания и монтажа намного меньше, чем у традиционных ветряных ферм из-за отсутствия необходимости размещения турбин на высоких башнях для захвата ветра. Поскольку температура земли изменяется в течение дня медленно, энергия выхода системы также более стабильна и остается в течение нескольких часов после заката, когда потребительские нужды в электроэнергии намного выше.

Glezer сформулировал эту идею после пребывания в Аризоне. «Он видел, естественно возникающие, воздушные вихри и кинетическую энергию, которую они несут, и он хотел создать метод для извлечения этой энергии», говорит Simpson.

Simpson протестировал маленькую однометровую версию устройства, питающего турбину, для создания нескольких ватт энергии, не используя ничего кроме раскаленного солнцем листа металла. Однако при увеличении диаметра турбины, выход энергии резко возрастает. Simpson просчитал, что, используя этот же метод, 10-метровая турбина сможет производить 50 КВт энергии. Команда изобретателей утверждает, что массив таких вихревых турбин смогут производить 16 МВт на каждый квадратный километр. Это совсем не плохой показатель, учитывая, что традиционные ветровые турбины дают только от 3 до 6 МВт на квадратный километр. Также команда ожидает, что электричество, произведенное при помощи Solar Vortex, будет на 20% дешевле, чем энергия от ветряков и на 65% дешевле, чем солнечная энергия.

Правительству США проект кажется перспективным – Агентство Проектов Передовых Исследований в области Энергетики (Advanced Research Projects Agency Energy (ARPA-E)) озвучило свое решение по финансированию некоторых крупномасштабных испытаний. В Июле на Международной Конференции по Устойчивой Энергетике в Миннеаполисе Simpson должен будет представить документ, описывающий эти испытания. Работая с ARPA-E, Simpson и Glezer планируют уже в течение двух лет иметь работающую установку мощностью 10 КВт, с тестами на промежуточных моделях, запланированных на июль. В будущем они хотели бы построить установку мощностью 50 КВт.

«Мы бы хотели начать с постройки небольших ферм из этих устройств», говорит Simpson. «На этой стадии мы начнем производить электричество и сможем продавать его, чтобы убедить людей в эффективности нашей системы».

Источник: Newscientist.

• < Рынок инверторов ожидает снижения стоимости хранения энергии
• Солнечная электростанция Айвенпах (Ivanpah) прошла первое испытание >

Комментарии: