Vėjo energetikoje įprasta matyti didelius bokštus su besisukančiomis mentėmis, tačiau Ispanijoje kuriamas sprendimas siūlo kitokią kryptį. Bendrovė „Vortex Bladeless“ kuria turbinas be menčių, kurios ne sukasi, o siūbuoja ir taip generuoja elektros energiją.
Pagrindinis principas – vėjo sukelti virpesiai. Kai oro srautas apteka vertikalią cilindro formos koloną, už jos susidaro kintantys sūkuriai, periodiškai stumiantys konstrukciją į šalis ir sukeliantys ritmišką judėjimą.
Šis reiškinys vadinamas von Karmano sūkurių gatve ir inžinerijoje dažnai laikomas rizika. Dėl rezonanso sukelti virpesiai gali pažeisti tiltus, kaminus ar bokštus, todėl projektuojant aukštas konstrukcijas paprastai siekiama tokių svyravimų išvengti.
„Vortex Bladeless“ idėja – pavojų paversti resursu: mąsto elastingumas parenkamas taip, kad tam tikru vėjo greičiu pasiektų rezonansą, o judesys būtų panaudotas elektros gamybai. Vietoje pavarų dėžių ir rotoriaus naudojamas generatorius, pritaikytas virpesius paversti elektros srove.
Vienas svarbiausių tokio dizaino argumentų – mažiau judančių mechaninių dalių, todėl teoriškai mažėja nusidėvėjimas ir priežiūros poreikis. Kartu mažesnė rizika paukščiams ir šikšnosparniams, nes nėra greitai besisukančių menčių, o pats įrenginys gali būti tylesnis.
Vis dėlto technologija dar ankstyvoje komercializavimo stadijoje ir pagal galią kol kas neprilygsta pramoninėms vėjo jėgainėms. Skelbiama, kad didžiausi šiuo metu demonstruojami įrenginiai generuoja apie 100 vatų, kai šiuolaikinės didžiosios vėjo turbinos pasiekia milijonų vatų lygį.
Todėl realiausia niša artimiausiu metu – mažos galios taikymai, kur svarbiau paprastas montavimas ir aptarnavimas, o ne maksimalus našumas. Tokie įrenginiai galėtų maitinti jutiklius, telekomunikacijų įrangą, atokias stoteles ar mažą infrastruktūrą miestuose.
Kūrėjai taip pat akcentuoja, kad sprendimas gali būti derinamas su saulės moduliais ir energijos kaupikliais, kad sistema veiktų stabilesniu režimu. Praktikoje tai reikštų hibridinius objektus, kuriuose skirtingi šaltiniai kompensuoja vienas kito svyravimus.
Kodėl inžinieriai apskritai ieško naujų turbinų formų? Tradicinės vėjo jėgainės yra labai efektyvios, tačiau jų gamyba, logistika, montavimas ir eksploatacija brangūs, o didelės mentės reikalauja erdvės ir kelia triukšmo bei poveikio laukinei faunai klausimus.
Be menčių veikianti konstrukcija dalį šių problemų potencialiai mažina, bet kartu kelia kitus iššūkius. Kad sprendimas taptų plačiai naudojamas, reikės įrodyti ilgaamžiškumą, patikimą darbą skirtingomis oro sąlygomis ir ekonomiškai pagrįstą elektros savikainą.