الكثير توربينات الرياح التقليدية أو توربينات الرياح وهي واحدة من المصادر الأكثر شيوعا لتوليد طاقة الرياح. ومع ذلك، تظهر المزيد والمزيد من المقترحات التي تسعى إلى تحسين كفاءة هذه التقنيات وتكاملها في بيئات مختلفة. ونتيجة لذلك، ظهرت البدائل مع كليهما توربينات مع وبدون شفرات، والتي يقدم بعضها تقدمًا مفاجئًا يسعى إلى تقليل التأثير البيئي، أو تحسين كفاءة استخدام الطاقة، أو الاندماج بشكل أكثر ملاءمة في المناظر الطبيعية الحضرية أو الريفية.
بعد ذلك، سنقوم بتحليل بعض الحلول الأكثر ابتكارًا وكيف تسعى هذه المقترحات للتغلب على المشكلات الحالية لتوربينات الرياح التقليدية، مثل الحجم أو تأثير المناظر الطبيعية أو القيود التكنولوجية.
توربينات الرياح على أعمدة الطاقة
واحدة من مشاكل المتكررة مع توربينات الرياح هو أنه على الرغم من أنها مصدر ممتاز للطاقة، إلا أنها تسبب تأثيرًا بصريًا كبيرًا على المناظر الطبيعية. ولحل هذه المشكلة، نشأت فكرة التكامل توربينات الرياح على الأبراج الكهربائية موجودة بالفعل. وبهذه الطريقة، يتم تحسين استخدام المساحة دون الحاجة إلى بنية تحتية جديدة، مما يقلل أيضًا من التكاليف.
نوع التوربينات الأكثر ملاءمة لهذا النوع من التكيف هي توربينات المحور الرأسي، والتي لا تحتاج إلى مواجهة الرياح، يمكنها الاستفادة من الحد الأدنى من تدفقات الهواء والعمل بهدوء أكبر. بالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم التوربين هذا له تأثير أقل على البيئة، ومن خلال الاستفادة من البنية التحتية الحالية، فإنه يقلل من تكاليف التركيب.
هذه الفكرة توربينات على أعمدة الكهرباء وقد اكتسب أهمية في مسابقة "الجيل القادم" لمجلة متروبوليس في عام 2009، حيث حصل مشروع "Wind it" الذي قام به العديد من المهندسين المعماريين الفرنسيين على الجائزة. وعلى الرغم من أن هذا الاقتراح لا يزال في مراحله الأولية، إلا أنه يعد رائدًا في دمج طاقة الرياح في الشبكات الكهربائية الحضرية.
توربينات الرياح على الطرق
فكرة استخدام الرياح الناتجة عن حركة المرور على الطرق هي مفهوم مبتكر آخر. وصل هذا المشروع إلى المرحلة النهائية في مسابقة "الجيل القادم" عام 2006 ويقوم على تركيب توربينات الرياح ذات المحور العمودي في حواجز السلامة على الطرق السريعةمع الاستفادة من الرياح الناتجة عن مرور المركبات.
مارك أوبرهولزرواقترح أيضًا مبتكر هذا المفهوم استخدام الطاقة المولدة لتشغيل سكة حديدية خفيفة يمكن تركيبها على الحواجز، الأمر الذي سيكون له فائدة مزدوجة: تخفيف الازدحام المروري وتوليد طاقة نظيفة بكفاءة.
Greengenerator: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في المنزل
المولد الأخضراختراع جوناثان جلوبرسونأحدث ثورة في مفهوم الاستهلاك الذاتي للطاقة في المنزل. يجمع هذا الجهاز بين توربينات الرياح ذات المحور العمودي والطاقة الشمسية باستخدام الألواح الشمسية المرنةمما يجعلها حلاً ممتازًا للشرفات أو المدرجات.
بالإضافة إلى كونه بديلا مستداما، فإنه يسمح للأسر وفر حوالي 6% من فاتورة الكهرباء، والذي يوفر أيضًا تقليلًا للبصمة الكربونية للمستخدم. وعلى الرغم من أنها قد تبدو مساهمة متواضعة، إلا أن هذه الأنواع من الاختراعات تمثل خطوة نحو نموذج طاقة أنظف وأكثر توزيعًا.
الدوامة: توربينات خالية من الشفرات
أحد الابتكارات الأكثر إثارة في مجال طاقة الرياح هو توربينات دوامية، وهو مفهوم طورته الشركة الإسبانية الناشئة Deutecno. ما يميز هذه التوربينات هو أنها تتخلص من الشفرات وتستخدم بدلاً من ذلك عمودًا شبه صلب يولد الطاقة من خلال الاستفادة من الاهتزازات الناجمة عن الرياح. تم بناء هذه الأعمدة بمواد كهرضغطية وألياف الكربون.
من خلال التخلص من الشفرات، يتم تقليل التأثير على الحياة البرية، وخاصة الطيور، بشكل كبير وتقليل التلوث الضوضائي، مما يجعلها مثالية للمناطق الحضرية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لعدم احتوائها على أجزاء متحركة مثل التروس، فإن تكاليف الصيانة أقل بكثير مقارنة بتوربينات الرياح التقليدية.
توربينات الرياح في هوائيات الهاتف
هناك خيار مماثل للتوربينات الموجودة على أعمدة الكهرباء وهو استخدام توربينات الرياح على هوائيات الهاتف. في هذه الحالة، يتم استخدام الأبراج المثبتة بالفعل لتوليد الطاقة، ولكن بدلاً من إلقاء الطاقة في الشبكة، يتم استخدامها على الفور لتشغيل الهوائيات أو المعدات القريبة.
قامت شركة Urban Green Energy في نيويورك بتطبيق هذه التكنولوجيا، وهي مفيدة بشكل خاص في المناطق التي تكون فيها الشبكات الكهربائية غير فعالة أو لا تعمل بشكل صحيح، مما يساهم في التوليد اللامركزي للطاقة المتجددة.
توربينات تحاكي طيران الطائر الطنان
مستوحاة من الطبيعة، أحد أحدث المشاريع في مرحلة الاختبار هو توربينات الرياح التي تحاكي طيران الطيور الطنانةوهو تصميم مقترح من قبل الشركة رياح تاير. تحاكي هذه التوربينات حركات الطائر الطنان، والتي تكون سلسة ودقيقة.
يعتبر هذا التصميم مثاليًا لتقليل المخاطر التي تتعرض لها الحيوانات المحلية. علاوة على ذلك، يحتوي التوربين على أداء صوتي أكثر هدوءًامما يجعلها مناسبة للمناطق السكنية ذات القيود المفروضة على الضوضاء. وبينما لا تزال هذه التكنولوجيا قيد التطوير، فإنها تقدم نهجًا مبتكرًا لمشاكل طاقة الرياح التقليدية.
ومع تقدم الأبحاث وتطوير تقنيات الرياح الجديدة، فإننا نشهد مجموعة واسعة من البدائل للتوربينات التقليدية. وسواء كان تسخير الرياح على الطرق، أو استخدام الاهتزازات، أو محاكاة الطيور الطنانة، فإن هذه البدائل تقدم حلولاً قابلة للتطبيق لتوليد الطاقة النظيفة في البيئات حيث لا تكون توربينات الرياح التقليدية عملية.