Mori de vânt pe pernă magnetică

Eolienele cu levitaţie magnetică nu au nevoie de vânt puternic şi pot fi amplasate oriunde. Noua tehnologie permite producerea energiei eoliene chiar dacă viteza vântului scade până la numai 1,5 metri pe secundă. Turbina poate fi cumpărată şi din România.

Imitând tehnologiile folosite de trenurile pe pernă magnetică, cercetătorii chinezi au brevetat în anul 2006 nişte lagăre circulare cu magneţi permanenţi, care permit rotirea axului cu frecare extrem de redusă.

Cu ajutorul acestor lagăre, ca şi la trenurile de mare viteză, cea mai mare parte a mişcării turbinei se desfăşoară în timp ce ea este „suspendată” în aer.

Efectul reducerii frecării dintre piesele în mişcare măreşte eficienţa morii de vânt cu cel puţin 20%, pentru că energia nu se mai pierde prin fricţiune. În plus, turbina cu suspensie magnetică produce energie chiar şi atunci când vântul bate mai încet, fiind suficientă o viteză echivalentă cu cea a curentului de aer produs datorită trecerii unui camion, de pildă.

Poate fi amplasată pe casă

Noua tehnologie permite implementarea acestui sistem nu numai în zonele cu vânturi puternice permanente, cum ar fi cele din Dobrogea sau din văile zonelor muntoase, ci şi în alte părţi ale ţării, unde vântul bate în mod „normal”.

Compania chineză  Zkenergy produce deja în serie eoliene de 300 waţi, care, împreună cu toată aparatura necesară, cântăresc numai 23 de kilograme şi pot fi amplasate pe acoperişurile caselor, întrucât nu prezintă un risc pentru locuinţe mai mare decât o antenă de satelit.

„Cu acest nou sistem, eolienele pot funcţiona chiar în Bucureşti, unde este câmpie”, explică reprezentantul companiei Vornado Energie, Voicu Albu, care a adus în România primele mori de vânt cu levitaţie.

Eolienele sunt deja în funcţiune în peste 30 de ţări, unde sunt folosite mai ales în agricultură, în fermele izolate, sau pentru a produce energia necesară iluminatului stradal.

Eolienele scot apă pentru irigaţii

În Germania, noul sistem a fost imediat implementat în agricultură, unde produce energia electrică necesară pompelor pentru sistemele de irigaţii din fermele individuale.

O familie care are o suprafaţă agricolă de numai un hectar-două, izolată undeva în mijlocul câmpului, poate scoate apa pentru irigaţii chiar de acolo, cu ajutorul unei pompe şi a unei eoliene care produce curent la cea mai mică adiere a vântului.

În acest fel, spre deosebire de modul tradiţional de a acţiona pompele, cu motorină sau cu un cablu foarte lung, noul sistem nu necesită racorduri sau aprobări şi este nepoluant, ferma putând să-şi păstreze certificatul „eco”.

Preţul operaţional este zero, existând doar un preţ investiţional, care se ridică la 2.500 - 3.000 de dolari, în funcţie de condiţiile de instalare.

Se reduce factura de electricitate

Chinezii au anunţat că până la sfârşitul anului 2009 vor fi gata şi turbinele cu levitaţie magnetică de 1 kilowat şi 5 kilowaţi, care ar putea asigura curentul necesar unui apartament, dacă ar fi racordat la reţeaua naţională.

Un contor special de măsurare a energiei electrice va marca cât curent a consumat locatarul din reţea, în perioadele de supraconsum, şi ar scădea cantitatea de energie furnizată de eoliană, în perioadele în care consumul casnic se reduce sub nivelul produs de ea.

Eoliana poate fi asociată cu un panou solar de mărime medie şi, împreună, cele două sisteme alternative pot furniza energia electrică necesară unei locuinţe izolate, în care trăiesc trei-patru persoane.

O nouă fabrică în SUA

Acest tip de eoliană a fost prezentat pentru prima dată la expoziţia „Wind Power Asia” din Beijing, în 2006. „MagLev“ foloseşte levitaţia magnetică pentru a susţine lamele verticale fără a mai fi nevoie de un suport, aşa cum se întâmplă la turbinele eoliene tradiţionale.

Ea foloseşte magneţi permanenţi din neodimium, cunoscuţi sub numele de „supermagneţi”. Cu ajutorul magneţilor se elimină practic frecarea, iar turbina capătă o durată de viaţă mai mare şi instalaţia are un cost mai mic de exploatare.

Se pot face şi turbine uriaşe, capabile să producă un gigawatt de energie electrică, adică destul cât să alimenteze 750.000 de case. Costurile de operare sunt mai mici cu 50% faţă de turbinele tradiţionale, iar durata estimată de viaţă este de 500 de ani. 

Uzina din China a început să producă eoliene MagLev pe 5 noiembrie 2007, iar acum se construieşte încă o uzină în Arizona, sub acţionariat mixt chinezo-american.

O „invenţie“ care există dintotdeauna

 Pe Pământ pentru ca un corp să poată levita sunt necesare forţe magnetice care să anuleze efectul atracţiei gravitaţionale.
Teoretic nu e greu să creezi un câmp electromagnetic, mai ales dacă ne gândim că bobina a fost inventată de aproape un secol.

Problemele care apar sunt legate însă de stabilitatea corpului care trebuie să leviteze şi să se mişte în acelaşi timp. Prin simpla deplasare, orice obiect îşi schimbă poziţia în câmpul gravitaţional şi, din acest motiv, forţele magnetice care acţionează asupra lui îşi modifică tot timpul atât direcţia, cât şi mărimea.

Piese în mişcare care nu se ating

Pentru a stabiliza mişcarea unui corp care a fost făcut să leviteze se pot folosi metode electronice de reglare a câmpului electromagnetic (cu ajutorul unui computer care calculează rapid schimbările) sau se utilizează aşa-numitele materiale puternic „diamagnetice”, care prin însăşi compoziţia lor resping orice câmp magnetic exterior prin crearea unui câmp propriu de sens „opus”.

Cele mai diamagnetice materiale cunoscute sunt superconductorii, care, în plus, pot „bloca” liniile fluxului magnetic în anumite condiţii. 

Cu ajutorul lor s-au realizat rulmenţii fără frecare sau lagărele în care piesele ce se rotesc nu se ating.
Neodimiumul folosit de chinezi este un element chimic foarte rar întâlnit, din grupa lantanidelor, care se oxidează foarte uşor în aer.

Magneţii care conţin neodimium sunt însă cei mai puternici dintre cei cunoscuţi de om. Folosirea lor pe termen lung, fără condiţii speciale de protecţie, reprezintă unul dintre marile secrete ale patentului turbinei eoliene cu suspensie ­magnetică.