O echipă de ingineri din SUA a creat un nou tip de turbină eoliană maritimă, cu o bază flotantă de forma unei piramide, care ar reduce esenţial costurile

Turbinele eoliene maritime au cunoscut în ultimii ani cea mai accelerată dezvoltare, devenind tot mai mari şi mai puternice. Doar în ultimul an, spre exemplu, am scris despre mai multe recorduri de diametru şi putere marcate — în octombrie 2022 vorbeam despre o turbină chineză cu cel mai mare diametru, de 252 metri, care surclasa o turbină daneză de 236 metri, ambele având 15 MW putere. Acea turbină daneză a marcat recorduri de producţie în teste, puterea de 15 MW fiind şi ea un record, dar deja în iunie în China se instala o turbină cu o putere de 16 MW, după care au urmat recordurile acesteia la producţie. Iar în octombrie chinezii au anunţat deja şi turbina care a făcut un salt imens de putere, la 22 MW putere. Pe lângă toate aceste turbine, care sunt instalate în mare cu o fundaţie solidă pe fundul mării, există şi parcuri de turbine flotante, cel mai mare dintre ele fiind inaugurat în august în apele Norvegiei. Ei bine, o echipă de ingineri din SUA au creat un nou tip de turbină eoliană, care vine să aducă o dezvoltare substanţială anume turbinelor eoliene flotante.

Ideea de a avea turbine flotante vine de la necesitatea amplasării turbinelor în zone cu adâncime mai mare a mărilor. Dacă turbinele pot fi amplasat pe platforme care plutesc pe apă, atunci nu mai e nevoie de forări scumpe la mare adâncime pentru a fixa turnul central, plus că şi un turn foarte lung costă mult mai mult. Până acum, turbinele flotante au fost construite cu ideea de a avea un turn central similar turbinelor eoliene obişnuite, iar imediat sub apă acest turn e de obicei fixat de o construcţie triunghiulară sau pătrată cu elemente ce-i asigură plutirea şi stabilitatea, iar acele trei sau patru elemente sunt ancorate de fundul mării pentru a sta nemişcate.

Foto: Construcţia actuală a turbinelor eoliene plutitoare

Ideea echipei de ingineri de la T-Omega Wind vine să schimbe esenţial toată construcţia, reducând cantitatea de materiale necesare şi reducând astfel costurile. Inginerii de la T-Omega Wind spun că pentru fiecare kilogram care stă deasupra apei la o turbină flotantă, e nevoie să existe alte 4 kilograme sub apă, pentru a contrabalansa greutatea şi a menţine turbina stabilă în faţa vânturilor. Ei, însă, propun ca elicea să nu mai fie prinsă de un singur turn central, ci din ambele părţi de o construcţie susţinută de câte două elemente de structură se merg spre suprafaţa mării cu un unghi egale, iar 4 picioare formează astfel o structură de forma unei piramide. Astfel, nu există un turn lung, ce formează un braţ mare al forţei, efectele fiind atenuate de construcţia piramidală, iar cele 4 picioare sunt susţinute de structuri plutitoare, astfel încât practic întreaga construcţie stă pe apă, nu sub apă.

Fireşte, şi aici picioarele ar fi ancorate, dar nu mai e nevoie de montat sub apă o greutate de 4 ori mai mare decât cea de deasupra apei, iar astfel volum de materiale necesare scade considerabil. Mai mult ca atât, turbina îşi poate ajusta unghiul şi poate să se îndrepte natural după ughiul vântului, zic creatorii săi.

Foto: Ajustarea turbinei în funcţie de direcţia vântului

Toate aceste lucruri ar reduce substanţial şi costuri structurii pe care stă turbina, şi costurile de instalare, dar şi timpul necesar instalării. Cei de la T-Omega Wind au creat acum un prototip de demonstrare a tehnologiei lor în mărime de 1/16, tehnologia lor fiind acceptată spre finanţare de fundaţia federală de ştiinţe din SUA anul trecut. Acea finanţare le-a permis să perfecţioneze ideea şi să construiască acum primele prototipuri la scară mică, pentru a demonstra viabilitatea în viaţa reală, iar ulterior inginerii estimează că vor ajunge şi la producţia de turbine în mărime reală pentru parcuri eoliene.

Ei estimează ă turbinele lor flotante cu susţinere piramidală pot susţine turbine de până la 10 MW, ceea e mai puţin decât cele mari şi fixe, dar e oricum o cifră bună pentru ideea de turbine flotante. Problema e că şi generatoarele trebuie reconcepute faţă de cele existente în prezent, pentru a fi mai compacte, aproape de forma unui disc plus paralel cu elicea, pentru a se încadra în viziunea celor de la T-Omega Wind. Însă inginerii autori ai ideii spun că beneficiile conceptului lor de turbină flotantă sunt atât de mari în reduceri de costuri încât acum, după ce prototipurile la scară mică le vor demonstra în viaţa reală, industria constructorilor de turbine eoliene va avansa rapid în a crea asemenea soluţii.

Foto: Generatorul noii turbine eoliene, de o formă similară unui disc

Foto: Modul de fixare a turbinei eoliene flotante, propusă acum de inginerii din SUA