ลม หนึ่งในเทคโนโลยีพลังงานทางเลือก ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้รับความสงสัยมากกว่าคำชม กังหันลมแกนนอน HAWT หอคอยใบมีดขนาดใหญ่ที่เปลี่ยนวันที่มีลมแรงให้เป็นพลังงานสะอาดสำหรับโครงข่ายไฟฟ้า ยังสามารถฆ่านกและค้างคาวได้ ต้องการการบำรุงรักษาที่มีราคาแพงเป็นประจำ มีปัญหาด้านประสิทธิภาพและทำให้ผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่นรำคาญ มุมมองและระดับเสียงที่ไม่พึงประสงค์และอาจไม่ดีต่อสุขภาพ
การติดตั้งฟาร์มกังหันลมของสหรัฐจึงชะลอตัวลง แต่การไหลเข้าของเงินทุนจากรัฐบาลในปี 2555 อาจเป็นความหวังใหม่สำหรับพลังงานลม การวิจัยได้นำเสนอความเป็นไปได้ที่น่าทึ่ง ในด้านคุณสมบัติและวิธีการสร้าง เครื่องจักรจำนวนมากบนกระดานวาดภาพมีลักษณะ และการทำงานไม่เหมือนกับกังหันลมที่เราคุ้นเคยมากนัก อนาคตของลมอาจไม่ได้อยู่ที่ใบพัด ในไร่นาหรือแม้แต่กับโลก ต่อไปนี้เป็นวิธีการที่ไม่เหมือนใคร ในการปรับปรุงวิธีที่เราเปลี่ยนลมเป็นไฟฟ้า
บางอันดูเพ้อฝันเล็กน้อย บางอันอยู่ในขั้นตอนต่างๆของการออกแบบและต้นแบบ และอีก 2 ถึง 3วันที่ไม่แน่นอนสำหรับการขายเชิงพาณิชย์ เราจะเริ่มด้วยแบบที่นักประดิษฐ์บอกว่าจับลม ได้มากกว่าการออกแบบทั่วไป และอาจออกสู่ตลาดในปี 2013 ออมนิไดเร็คชันแนลเสร็จเรียบร้อยแล้ว โดยติดตั้งใบกังหันแบบปรับได้ในแนวตั้งแบบดั้งเดิม ที่สามารถเคลื่อนที่ได้เพื่อรองรับการเปลี่ยนทิศทาง IMPLUX ไปอีกทางหนึ่งด้วยวิธีนี้ โดยส่งอากาศจากหลายทิศทางเข้าสู่แกนแนวตั้ง
นักประดิษฐ์ที่คะตรูได้สร้างแบบจำลองการทำงานของกังหันลมบนชั้นดาดฟ้า สำหรับการผลิตพลังงานขนาดเล็ก โดยสร้างอุปกรณ์ที่จับลมได้มากขึ้นโดยการรวบรวม ก่อนที่จะกระทบกับใบพัดของกังหัน ห้องไม้ระแนงทรงกลมทำหน้าที่เป็นโครงสร้างทางเข้า 360 องศาที่รับลมที่เดินทางมาจากทุกทิศทุกทางแล้วเปลี่ยนทิศทางเป็นทางเดียว ขึ้นไปยังใบพัดที่หมุนในแนวนอน การวางแนวคล้ายเฮลิคอปเตอร์ เนื่องจากกังหันถูกปิดล้อมและระแนงของกรงมีระยะห่างชิดกัน
ซึ่งสร้างเสียงรบกวนน้อยมากเมื่อเทียบกับกังหันในปัจจุบัน IMPLUX จะติดตั้งบนยอดของอาคารต่างๆ เพื่อที่จะสามารถจับพลังงานที่ยังไม่ได้ใช้ ซึ่งไหลผ่านใจกลางเมือง รุ่นล่าสุดสูงเพียง 9 ฟุตและพิกัดกำลังไฟ 1.2 กิโลวัตต์ แผนของคะตรูจะเพิ่มเป็นสูงสุด 6 กิโลวัตต์ภายในสิ้นปี 2556 เมื่อ IMPLUX มีกำหนดวางจำหน่ายเชิงพาณิชย์ ทางเหนือพื้นดินมีพลังงานลมมากพอที่จะผลิตพลังงานให้กับโลก 50 ลูก ตามกลุ่มอุตสาหกรรมพลังงานทางเลือก
ลมจากระดับความสูงเหล่านี้ ซึ่งในอดีตเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ของเรา อยู่นอกเหนือการเข้าถึง อาจกำลังจวนเจียนจะกินกริดของเรา หลายบริษัทกำลังออกแบบกังหันลม ที่สามารถลอยได้สูงหลายพันฟุตในอากาศ แปลงลมจากที่สูงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า การออกแบบมีตั้งแต่โครงสร้างประเภทว่าวไปจนถึงเรือเหาะโดยหลักๆ แล้วจะเป็นกังหันที่บินได้ซึ่งจะจับลม แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและส่งลงมายังโลกโดยใช้สายโยง
ความกังวลเรื่องความปลอดภัยมีมากมาย เหตุผลอีกประการหนึ่งที่ทำให้กังหันบินได้คือความฝันของนักปั่น สำนักงานบริหารการบินแห่งสหพันธรัฐได้แนะนำ ให้จำกัดความสูงของโครงสร้างดังกล่าวไว้ที่ 2,000 ฟุตหรือประมาณ 600 เมตร เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการจราจรทางอากาศ และผู้ออกแบบต้องพิสูจน์ว่าพวกเขาสามารถลงจอดกังหันได้อย่างปลอดภัย หากการผูกขาดหรือสภาพอากาศที่รุนแรงทำให้การทำงานผิดปกติอื่นๆ
กังหันระดับสูงอยู่ในขั้นตอนต่างๆของการพัฒนา ยังไม่ได้รับการทดสอบที่ระดับความสูงที่พวกเขาต้องการ ต่อมาเริ่มต้นด้วยเครื่องยนต์เทสลา ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากการออกแบบเครื่องยนต์ที่จดสิทธิบัตรโดยนักประดิษฐ์ นิโคลา เทสลา ในปี 1913 บริษัทชื่อโซลาร์แอโร่ได้ออกแบบกังหันลมแบบไม่มีใบพัด มีขนาดเล็กและตามที่ผู้ออกแบบระบุว่าค่าบำรุงรักษาต่ำ พอที่จะลดราคาไฟฟ้าลงถึงอัตราการใช้ถ่านหิน กังหันฟุลเลอร์ใช้แผ่นโลหะบางเพื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ดิสก์สไตล์แพนอากาศมีระยะห่างอย่างใกล้ชิด และทำมุมในลักษณะที่เมื่อลมไหลผ่านตัวเครื่อง พวกมันหมุนโดยไม่คำนึงถึงทิศทางหรือความแรงของ ลม เนื่องจากสามารถเพิ่มหรือลดจำนวนจาน เพื่อให้ได้กำลังไฟฟ้าและขนาดที่แตกต่างกัน กังหันฟูลเลอร์จึงสามารถปรับได้อย่างง่ายดาย เพื่อรองรับตำแหน่งต่างๆที่หลากหลาย เข้าถึงการตั้งค่าดิสก์และเจนเนอเรเตอร์ได้ง่าย พร้อมกับความต้องการความสูงที่ลดลง เนื่องจากระยะห่างของใบมีดไม่ใช่ปัจจัยหนึ่ง
ซึ่งหมายถึงค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ลดลง ตามข้อมูลของโซลาร์แอโร่ การลบระยะห่างใบมีดออกจากสมการ ยังหมายความว่าสามารถวางยูนิตให้ใกล้กันมากขึ้น ดังนั้น กังหันฟูลเลอร์ 20 ตัวจึงต้องการพื้นที่น้อยกว่าเครื่องจักรใบมีดมาตรฐาน เช่นเดียวกับนวัตกรรมอื่นๆในรายการนี้ กังหันฟูลเลอร์คำนึงถึงนก ระบบการเคลื่อนไหวทั้งหมดได้รับการคัดเลือก ต่อมาเริ่มต้นด้วยเครื่องยนต์ไอพ่น บริษัทในเครือของผู้ผลิตการบินและอวกาศ
โฟลดีไซน์ได้นำแนวคิดเครื่องยนต์ไอพ่นมาเป็นพลังงานลม กังหันลมโฟลดีไซน์มีขนาดเล็กกว่าโครงสร้างกังหันในปัจจุบัน แต่ตามที่นักประดิษฐ์สามารถผลิตพลังงานได้มากขึ้นถึง 4 เท่า เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ไอพ่นโฟลดีไซน์ มีชุดใบมีดแบบคงที่ซึ่งอยู่ด้านหน้าใบพัดกังหันที่กำลังเคลื่อนที่ พวกมันเว้นระยะห่างและทำมุมเพื่อใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลง ของความเร็วลมเพื่อสร้างกระแสน้ำวนที่ผสมอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นกระแสน้ำวนที่ดูดลมเพิ่มเติม
ซึ่งการออกแบบกังหันโดยทั่วไปจะพลาด และเร่งความเร็วให้เร็วขึ้น ปริมาณอากาศที่เคลื่อนที่เร็วกว่าในปริมาณที่มากขึ้นนี้ กระทบใบพัดที่เคลื่อนที่ได้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นักออกแบบของหน่วยกล่าวว่าโฟลดีไซน์ สามารถผลิตพลังงานได้มากเท่ากับหน่วย HAWT 2 เท่าของขนาด ในปี 2554 เครื่องได้รับการติดตั้งบนเกาะในบอสตันฮาร์เบอร์และทำงานได้ดี สาเหตุหนึ่งที่ทำให้กังหันลมไม่มีประสิทธิภาพคือ แรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
ซึ่งแรงเสียดทานนั้นทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน ทำให้ผลผลิตของกังหันลดลง หากคุณทำได้ เช่น ลอยใบพัดของกังหันแทนที่จะติดไว้กับฐาน แรงเสียดทานนั้นก็จะหมดไป เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ได้ หลายบริษัทกำลังพัฒนากังหันลมแม่เหล็ก อยู่ในขั้นตอนต่างๆของการพัฒนา การลอยด้วยแม่เหล็กซึ่งขับเคลื่อนรถไฟพลังงานสะอาดมานานหลายปี มีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพกังหันลมได้ถึงร้อยละ 20 ตามรายงานของสถาบันวิจัยพลังงานกว่างโจวในจีน
หน่วยไร้แรงเสียดทานเหล่านี้ สามารถควบคุมลมที่เคลื่อนที่ช้ากว่า เปลี่ยนพลังงานลมที่จับเป็นไฟฟ้าได้มากขึ้น และเผชิญกับการสึกหรอน้อยกว่ารุ่นดั้งเดิม รีเจเนดีนและนูเอเนอร์จี้ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐฯ ต่างก็กำลังพัฒนากังหันลมแม่เหล็กเพื่อจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ โมเดลนี้ทำงานเงียบปลอดภัยสำหรับนก และราคาถูกกว่ายูนิตประเภทกังหันลมอย่างมาก อายุการใช้งานจะเกี่ยวข้องกับเรื่องนั้นมาก รีเจเนดีนอ้างว่าอายุการใช้งานของแม็กเลฟเทอร์ไบน์อยู่ที่ 500 ปีเทียบกับประมาณ 25 ปีสำหรับรุ่นปัจจุบันที่เต็มไปด้วยแรงเสียดทาน
บทความที่น่าสนใจ : โลก การทำความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้โลกสามารถกำจัดคุณได้
