”لنزهای بادی“ دستاورهای جدیدی در انرژی سبز هستند؟
طراحی جدید پژوهشگران ژاپنی انرژی خروجی توربین‌های بادی را دو یا سه برابر خواهد کرد.
گویا آی تی – چندین دهه است که شاهد پیشرفت‌های متعدد در فناوری‌های انرژی بادی و خورشیدی هستیم و امیدواریم این دستاوردها ما را به ایده‌آل انرژی سبز تجدیدپذیر مقرون به صرفه نزدیک‌تر نمایند. اما با هر پیشرفت در این تکنولوژی‌ها به نظر می‌رسد محدودیت‌هایی هم پدیدار می‌شود که بخش انرژی را در حالت ”دوم گام به جلو، یک گام به عقب“ نگه می‌دارد. البته به نظر می‌رسد طراحی جدید توربین‌های بادی، دستاوردی بی‌نظیر در انرژی سبز است که همه‌ی انتظارات را برآورده خواهد کرده و در آن خبری از حرکت رو به عقب نخواهد بود.
عقب‌نشینی‌های انرژی خورشیدی مثل پروژه شکست خورده Solyndra نه تنها برای این شرکت خصوصی شکست محسوب می‌شود بلکه باعث می‌شود سرمایه‌گذاری برای طرح‌های ابتکاری این حوزه که قرار است در آینده عرضه شوند، بسیار سخت شود. اگر چه هزینه تهیه و نصب پنل‌های خورشیدی کاهش قابل ملاحظه‌ای یافته و در حال حاضر افراد عادی هم می‌توانند به راحتی آنها را در خانه‌های خود نصب کنند، اما همچنان با متصل شدن گسترده انرژی خورشیدی به شبکه ملی برق امریکا فاصله زیادی داریم.
البته در حوزه انرژی‌های بادی، شکست غیرمنتظره شرکت Solyndra، موجب درک تاثیر نیروگاه‌های بادی روی مهاجرت جمعیت پرنده‌ها هم شد. در حال حاضر وزارت کشاورزی آمریکا (USDA) در حال تحقیق روی مساله مرگ عقاب‌های سر سفید توسط توربین‌های بادی است و تخمین می‌زند آمار مرگ‌ومیر پرندگان به خاطر برخورد با توربین‌های بادی در هنگام مهاجرت سالانه بین ۵۰۰۰۰ تا ۴۵۰۰۰۰ پرنده باشد. در این رابطه سازمان حفظ پرندگان امریکایی این طور استدلال می‌کند که نیازمند استانداردهای عملیاتی فدرال اجباری هستیم، و این نکته را هم یادآور می‌شود که اگر توربین‌های بادی در زمان فصل مهاجرت پرنده‌ها که شب هنگام و با وجود محدودیت دید به پرواز ادامه می‌دهند، خاموش شوند می‌توان از کشتار پرنده‌ها جلوگیری کرد.
طراحی و توسعه‌ی ”لنزهادی بادی“، که در حقیقت توربین‌های بادی طراحی شده توسط پژوهشگران ژاپنی دانشگاه کیوشو هستند بعضی از محدودیت‌های توربین‌های بادی فعلی را از میان برده و امیدها برای دست یافتن به دستاوردی جدید و بهینه‌تر را زنده کرده است. “لنزهای بادی“ شامل حلقه‌های خمیده‌ای هستند که هنگام چرخش تیغه‌های توربین آنها را احاطه کرده و موجب ایجاد حجم هوایی کم فشار در جلوی توربین می‌شوند. این کار اثر هدایت و شتاب‌دهی جریان هوا، در زمان ورود آن به محدوده‌ی تیغه‌ها را دارد، که نهایتا باعث دو برابر یا سه برابر شدن خروجی توربین بادی می‌شود.
پژوهشگران به این نتیجه رسیده‌اند که بهترین مکان برای توربین‌های بادی، قسمت دور از ساحل دریاست چرا که باد در این مناطق با شدت بیشتر و به صورت مستمرتری می‌وزد. سکوهای ۶ ضلعی شکل که در فاصله ۲۰ تا ۴۰ کیلومتری ساحل قرار داشته و با استفاده از تمهیدات لازم به سطح اقیانوس متصل و مهار شده‌اند، می‌توانند حتی بروز سونامی روی سطح اقیانوس شناور باقی مانده و زلزله‌ها هم قادر به صدمه زدن به آنها نیستند. می‌توان از نصب سکوهای لنزهای بادی در مسیرهای مشخصی که پرندگان برای مهاجرت از آنها استفاده می‌کنند اجتناب کرد و به این ترتیب از صدمه زدن به آنها جلوگیری نمود.
در حال حاضر نمونه‌ی آزمایشی این توربین‌های بادی فعال است و طرفداران انرژی‌های سبز امیدوارند این دستاورد جدید، مدلی واقعی برای تامین انرژی تجدیدپذیر که اثر تخریبی بسیار کمی روی محیط زیست دارند باشند.
توان فناوری لنزهای بادی، معادل بهره‌وری و توان خروجی انرژی هسته‌ای است و این دستاورد می‌تواند منبعی تجدیدپذیر از انرژی باشد که در مقایسه با فناوری هسته‌ای ارزان‌تر و ایمن‌تر است. با توجه به آگاهی که بعد از پدیدار شدن ضعف نیروگاه انرژی هسته‌ای فوکوشیما در برابر زلزله و سونامی و مشکلات عده‌ای که به بار آمد، فناوی لنزهای بادی را شاید بتوان منبع انرژی جایگزین آینده ژاپن در نظر گرفت؛ ژاپن فاقد منابع تولید سوخت فسیلی است و زیرساخت تولید انرژی هسته‌ای آن هم در مواقع بروز فجایع طبیعی استحکام لازم را نداشته و نقص در آن ممکن است عواقب بسیار خطرناکی را به بارآورد.
سال گذشته در امریکا توربین‌های بادی حدود ۴۰۱۸۰ مگاوات برق تولید کردند که این مقدار معادل ۲/۳ % از کل انرژی مورد نیاز این کشور است. سه برابر کردن این مقدار با استفاده از فناوری لنزهای بادی شاید این مقدار را به ۱۰% برساند. با توجه به دشت‌های بسیار وسیعی که به راحتی می‌توان توربین‌های بادی را در آنها نصب کرد، حدود ۲۰% از کل انرژی مورد نیاز امریکا را می‌توان با استفاده از نیروگاه‌های بادی مستقر شده روی زمین تامین نمود. از آن جایی که این کار نیازمند ۴۴۰۲۹۷ کیلومتر مربع فضا، تقریبا به وسعت ایالت کالیفرنیا، بعید نیست که در آینده‌ای نه چندان دور، توربین‌های بادی بهینه شده تنها منبع تامین انرژی باشند؛ اما دستاوردهای بی‌نظیر لنزهای بادی موجب خواهد شد که انرژی‌های بادی نقش بسیار بزرگ‌تر و مهم‌تری در فراهم کردن نیازهای انرژی آینده با استفاده از یک منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر یعنی ”باد“، ایفا نمایند.