في الهند هناك شقيقان لديهما حلم، حلم يتحقق استقلال الطاقة من خلال تطوير أ توربينات الرياح منخفضة التكلفة. لقد عمل آرون وأنوب جورج بلا كلل لضمان أن يتمكن أي شخص، بغض النظر عن المنطقة أو المستوى الاقتصادي، من الحصول على طاقة نظيفة ومستدامة.
مع إطلاق ملف ابتكارات Startup Avant Garde، لقد تمكنوا من تصميم وتطوير أ توربينات الرياح المنزلية بأسعار معقولة، على أمل بيعه بقيمة تقريبية تبلغ 50.000 ألف روبية (حوالي 700 يورو)، وهو سعر مماثل لسعر الجيل التالي من الهواتف الذكية. تعتبر القدرة على تحمل التكاليف أمرًا أساسيًا لجعل طاقة الرياح في متناول عدد أكبر من الناس، خارج مزارع الرياح التجارية الكبيرة.
وبالإضافة إلى ذلك، فقد عملوا على تحسين تقنيات التوليد لتقديم منتجات بأسعار معقولة يمكن تركيبها في المنازل بجميع أنواعها، حتى في المناطق ذات الوصول المحدود إلى شبكات الكهرباء التقليدية.
كفاءة توربينات الرياح السكنية والحجم الصغير
وقد تم تصميم توربينات الرياح الخاصة بالأخوين جورج بحيث لا يشكل حجمها عائقاً. ويعتمد نظامها على شفرات مماثلة لتلك الموجودة في مروحة السقف، مما يجعل من السهل تركيبها في المساكن. ويساهم هذا التصميم المدمج أيضًا في انخفاض تكلفته وسهولة صيانته. نظرًا لكونها من النوع الأفقي، فإن كفاءتها على الارتفاعات المنخفضة مهمة أيضًا، مما يؤدي إلى خيار متعدد الاستخدامات لأنواع مختلفة من المنازل.
وفق صحيفة تايمز أوف انديا، هذا التوربين لديه قدرة توليد تتراوح بين من 1 إلى 3 كيلو واط في الساعة، وهو ما يكفي لتلبية احتياجات الطاقة لأسرة متوسطة في الهند. ومع ذلك، تتوفر أيضًا بعض الإصدارات الأكثر تقدمًا، مثل ما يصل إلى 5 كيلووات، مما يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق للأسر في المناطق الريفية، حيث يظل الوصول إلى الكهرباء محدودًا أو مكلفًا للغاية.
يتميز تصميم هذا التوربين بقدرته على العمل بسرعة انطلاق منخفضة. بفضل التحسينات في مواد الشفرات وتحسين أنظمة الدوران، يبدأ التوربين في توليد الطاقة برياح تبلغ سرعتها 1.4 متر في الثانية فقط. وهذا مثالي للمناطق ذات الرياح المتقطعة أو الخفيفة، مما يضمن إمدادات ثابتة من الكهرباء في معظم الظروف الجوية.
خطوة نحو مكافحة فقر الطاقة
أحد الأهداف الرئيسية لمبدعي هذا التوربين هو مكافحة فقر الطاقة. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من مليار شخص في العالم لا يحصلون على الكهرباءوخاصة في المجتمعات الريفية في البلدان النامية. تتمتع هذه التوربينات بالقدرة على تغيير هذا الواقع، حيث توفر مصدرًا نظيفًا وبأسعار معقولة للطاقة.
الوصول إلى أ توربينات الرياح الاقتصادية مثل تلك التي توفرها شركة Avant Garde Innovations تمثل توفيرًا فوريًا في الكهرباء، وأيضًا على المدى الطويل، نظرًا لانخفاض تكلفة صيانتها وعمرها الإنتاجي المتوقع على مدى السنوات 20. وترجع هذه المتانة إلى تصميمه القوي والمواد المتقدمة التي تسمح للجهاز بتحمل الظروف الجوية السيئة دون مضاعفات كبيرة. تضمن الشفرات، المصنوعة من سبيكة خفيفة ومقاومة، ثباتًا أكبر أثناء التشغيل، حتى في ظل الرياح القوية.
تشتمل تكنولوجيا هذا التوربين على نظام تخزين الطاقة من خلال محولات ووحدات تحكم هجينة، مما يسمح بدمج استخدامها مع مصادر متجددة أخرى، مثل الألواح الشمسية، لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة في الأماكن التي لا تكون فيها الرياح متسقة ويمكن التنبؤ بها. وبهذه الطريقة، يتم ضمان إمدادات الكهرباء حتى في حالات انخفاض إنتاج الرياح، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للمناطق الريفية غير المتصلة بالشبكة الكهربائية.
الاعترافات والاختبارات الناجحة
نحن لا نتحدث عن التصاميم التجريبية البسيطة. لقد نجحت شركة Avant Garde Innovations في اختبار توربينها بنجاح في كنيسة محلية في فيتوكاود، ولاية كيرالا، الهند، حيث حقق النظام أداءً ثابتًا منذ تركيبه. وقد أثبتت قدرتها على توليد ما يصل إلى 5 كيلووات يوميًا أنها كافية لتلبية جميع احتياجات الطاقة للمنشأة الدينية.
وقد تم الاعتراف بهذه التجربة، إلى جانب الاختبارات الميدانية الأخرى، عالميًا. اختارت الأمم المتحدة Avant Garde Innovations باعتبارها واحدة من الشركات الناشئة الأكثر ابتكارًا في مجال الطاقة النظيفة، بما في ذلك دليل الشركات الناشئة للاستثمار في الطاقة النظيفة. وبفضل ذلك، حصلت على جوائز وإشادة في العديد من المنصات الدولية، مما عزز إمكاناتها كحل لمشكلة فقر الطاقة وتغير المناخ.
مميزات توربينات الرياح الصغيرة عن الكبيرة
تتمتع توربينات الرياح السكنية بالعديد من المزايا المهمة مقارنة بتوربينات الرياح الكبيرة المستخدمة في مزارع الرياح. وهنا نعرض بالتفصيل بعضًا من أهمها:
- تأثير بيئي منخفض: إن صغر حجمها والتصميم الدقيق للشفرات يجعلها أقل خطورة على الطيور والخفافيش، مما يجعلها خيارًا أكثر احترامًا للحيوانات المحلية. إن تكوين النفايات بعد انتهاء عمرها الإنتاجي هو الحد الأدنى ويمكن التحكم فيه بسهولة.
- تقليل الضوضاء: تم تصميم طراز Avant Garde مع أخذ تكامله في المناطق السكنية في الاعتبار، وهو يقلل بشكل كبير من التلوث الضوضائي مقارنة بالتوربينات الأخرى، التي تعمل بالكاد 10% من الضوضاء التي تولدها توربينات أخرى.
- سهل التركيب: يسمح وزنه الخفيف (72 كجم) وأبعاده المدمجة بتركيبه في مجموعة واسعة من المواقع، حتى على أسطح المنازل أو الأفنية الخلفية في المناطق الحضرية. بالإضافة إلى ذلك، فإن ساق الدعم الاختيارية التي يصل طولها إلى 9 أمتار تسهل الوصول إلى الرياح على ارتفاعات أعلى.
المقاومة والمتانة في الظروف الجوية السيئة
إحدى النقاط الرئيسية في توربين Avant Garde هي متانة والقدرة على تحمل الظروف الجوية القاسية. وأظهرت الاختبارات التي تم إجراؤها خلال إعصار تاوكتاي في عام 2021 أن توربينات الرياح هذه تصمد بسهولة أمام رياح تصل سرعتها إلى 185 كم/ساعة، مما يؤكد متانة تصميمها.
بالإضافة إلى مقاومته للرياح الشديدة، يشتمل هذا التوربين على نظام تكنولوجيا قابلة للطي مما يسمح لها بالتكيف مع شدة الرياح المختلفة. وبالتالي، يمكن حماية الشفرات تلقائيًا، وطيها في حالات الرياح القوية، مما يقلل من التآكل ويطيل عمرها الإنتاجي دون انقطاع قسري في تشغيلها.
هذه المقاومة تجعلها صالحة للتركيب ليس فقط في المناطق الحضرية، ولكن أيضًا في المناطق المعرضة لظواهر جوية شديدة، مما يضمن أداءً مستقرًا حتى في الظروف الجوية الصعبة، مثل الأعاصير أو العواصف.
المرونة في الاستخدام
التصميم المدمج وسهل التركيب يجعل توربينات الرياح هذه مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات. من المساكن العائلية إلى الشركات الصغيرة إلى المزارع، تتوسع إمكانات طاقة الرياح المنزلية بسرعة.
بالاشتراك مع عناصر أخرى، مثل الألواح الشمسية المحمولة، يمكن لهذا التوربين أن يوفر مستوى أعلى من المرونة، وبالتالي ضمان الاكتفاء الذاتي من الطاقة في المناطق التي لا تكون فيها مصادر الطاقة متسقة. على سبيل المثال، من خلال وجود العديد من المصادر المتجددة، من الممكن تخزين الكهرباء في أنظمة البطاريات واستخدامها عندما لا تكون هناك أي رياح أو عندما تكون الشمس في أدنى مستوياتها خلال النهار.
مستقبل واعد للطاقة النظيفة
وبفضل مشاريع مثل مشروع Avant Garde Innovations، سوف تتمكن قريبا العديد من الأسر، سواء في الهند أو في أجزاء أخرى من العالم، من التمتع باستقلال الطاقة بتكلفة منخفضة. ومع استمرار التقدم في مجال طاقة الرياح والتكنولوجيا ذات الصلة، فإن إنشاء المزيد من شبكات الطاقة اللامركزية سيسمح لعدد متزايد من الناس بالابتعاد عن المصادر الملوثة ونحو الطاقة المتجددة.
في سياق تغير المناخ ومع ارتفاع أسعار الكهرباء، تعد طاقة الرياح المحلية خيارا واضحا للمستقبل. ومع مبادرات مثل هذه، التي تركز على المتانة والكفاءة والتكلفة المنخفضة، فإننا نقترب من تحقيق عالم أنظف، مع زيادة فرص الحصول على الكهرباء.