همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: در دنیایی که بحران انرژی و گرمایش زمین به دغدغه‌ای جهانی بدل شده، هر پیشرفتی در تولید انرژی پاک، ارزشی حیاتی دارد. حالا دانشمندان دانشگاه گلاسگو گامی بلند برداشته‌اند؛ آن‌ها با بهره‌گیری از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیشرفته، به طراحی بهینه‌ای از توربین‌های بادی بدون پره رسیده‌اند؛ طرحی که بازدهی‌اش چندبرابر نمونه‌های پیشین است و می‌تواند نیازهای انرژی در محیط‌های شهری را بدون صدای مزاحم و تهدید زیست‌محیطی تأمین کند. آیا این آغاز راهی جدید در بهره‌گیری از باد است؟
بازطراحی کامل یک مفهوم قدیمی
توربین‌های بادی کلاسیک برای تولید برق به پره‌های بزرگ و چرخش‌های مکانیکی متکی هستند. اما طرح جدید محققان گلاسگو از اصل متفاوتی پیروی می‌کند: لرزش القاشده توسط باد (vortex-induced vibration). در این روش، میله‌ای استوانه‌ای در مسیر باد قرار می‌گیرد و با نوساناتی طبیعی، انرژی را تولید می‌کند؛ بدون پره، بدون صدا، و با هزینه نگهداری بسیار کمتر.
یافتن «نقطه طلایی» بازدهی
محققان با تحلیل هزاران مدل و داده شبیه‌سازی‌شده دریافتند که یک طراحی خاص – با میله‌ای ۸۰ سانتی‌متری – می‌تواند حداکثر ۴۶۰ وات برق تولید کند؛ یعنی چهار برابر بیشتر از بهترین نمونه‌های موجود. این طراحی همچنین از نظر ایمنی ساختاری در برابر سرعت‌های متفاوت باد بسیار مقاوم است.
بیشتر بخوانید :
چرا این مدل مهم است؟
توربین‌های بدون پره علاوه بر سادگی ساخت، برای مناطق شهری نیز بسیار مناسب‌تر هستند. آن‌ها کم‌صدا هستند، فضای کمتری اشغال می‌کنند، به پرندگان آسیب نمی‌زنند و نیاز به نگهداری کمتری دارند. به گفته دکتر «وریک مالیک»، یکی از نویسندگان مقاله، این مدل‌ها می‌توانند آینده‌ای پاک‌تر و ساکت‌تر را برای شهرها رقم بزنند.
طراحی به کمک قدرت محاسباتی
رمز موفقیت این پروژه در بهره‌گیری از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیشرفته نهفته است. پژوهشگران توانستند هزاران طراحی فرضی را در رایانه بررسی و مقایسه کنند تا به مدل بهینه برسند؛ مدلی که نه‌تنها از نظر فنی کارآمد است، بلکه از نظر ساختاری و اقتصادی نیز توجیه‌پذیرتر است.
گام بعدی چیست؟
گزارش کامل این پژوهش در ژورنال معتبر Renewable Energy منتشر شده و زمینه را برای توسعه صنعتی این توربین ها ها فراهم می‌کند. محققان امیدوارند در آینده نزدیک، شاهد نصب این نوع توربین‌ها در محیط‌های واقعی، به‌ویژه در مناطق شهری و نیمه‌صنعتی باشیم.
طراحی نوین
این نوآوری تنها یک گام در مسیر انرژی پاک نیست، بلکه نشانه‌ای از جهتی نوین در طراحی است: بهره‌برداری از طبیعت بدون تجاوز به آن. توربین‌های بدون پره، آرام، ایمن و کارآمدند؛ و شاید به‌زودی منظره‌ای آشنا در شهرهای آینده شوند. حالا باید دید که این طراحی جسورانه تا کجا پیش می‌رود و چه تأثیری بر سیاست‌ها و ساختارهای انرژی جهانی خواهد گذاشت.
