Morile de vânt, o soluţie milenară încă viabilă

Chiar dacă turbinele eoliene moderne au intrat pe piaţă, clasicele sisteme de producere a energiei sunt folosite în special în regiunile izolate şi sunt deosebit de eficiente în

Chiar dacă turbinele eoliene moderne au intrat pe piaţă, clasicele sisteme de producere a energiei sunt folosite în special în regiunile izolate şi sunt deosebit de eficiente în localităţile mici

Cercetătorii mai dau o şansă morilor de vânt şi spun că pot fi folosite şi astăzi pentru producerea energiei în mod eficient. În întreaga lume există peste douăzeci de producători de mori de vânt clasice. Principalele companii care fabrică astfel de mecanisme pentru producerea energiei sunt în Statele Unite ale Americii, Noua Zeelandă, Australia şi Marea Britanie.

Pe lângă faptul că vântul nu costă nimic, ca sursă energetică el poate fi o alternativă bună pentru localităţile mici, aflate departe de sursele tradiţionale. În Europa, principalii utilizatori de mori de vânt sunt Olanda, Danemarca, Spania, Marea Britanie, dar şi Polonia, Cehia, Ucraina, Estonia şi Franţa. Acestor ţări li se adaugă SUA, Antigua, Barbados, Africa de Sud, Noua Zeelandă şi Japonia.

În unele dintre aceste state, morile de vânt se mai folosesc şi acum pentru măcinarea cerealelor. De asemenea, pompele cu palete multiple, acţionate de vânt sunt folosite pentru a obţine apa din puţuri în regiunile izolate, în special în Australia şi Africa de Sud. Apa pompată este depozitată într-un turn din apropiere.

Designul, neschimbat de sute de ani

Deşi în mod obişnuit se numesc mori de vânt, aceste mecanisme sunt numite maşini de vânt şi pompe de vânt. O pompă de vânt obişnuită are o roată cu diametrul de trei-patru metri, cu circa 20 de palete. Roata este montată pe un stâlp, având înălţimea medie de opt metri. Forţa vântului pe o derivă verticală din spate menţine roata cu faţa spre vânt.

Însă deriva este concepută să întoarcă roata numai când vântul devine extrem de puternic, pentru a preveni vătămarea mecanismului. În cele mai multe cazuri, morile de vânt sunt aşezate în apropierea râurilor şi atunci rotaţia paletelor este transformată într-o mişcare de sus-jos pentru a acţiona pompa. Pentru că morile de vânt au fost atât de eficiente şi durabile, designul lor nu a fost schimbat de sute de ani.

Energia eoliană, combinată cu cea solară

Specialiştii în eficienţă energetică atrag atenţia că morile de vânt trebuie folosite în funcţie de climă. Într-un studiu recent, cercetătorii danezi au arătat că, în condiţiile climaterice din Danemarca, sistemele fotoelectrice sunt efective doar în proporţie de 18% în ianuarie şi de 100% numai în iulie. Eficacitatea lucrului staţiilor eoliene este şi ea cuprinsă între 55% în iulie şi 100% în ianuarie.

Danezii spun că varianta optimă este combinarea instalaţiilor morilor de vânt cu cele solare. Specialiştii în resurse energetice mai arată că litoralurile marine şi munţii au potenţialul eolian cel mai ridicat. Dar există multe alte teritorii cu un potenţial eolian necesar pentru utilizare. Ca sursă energetică, vântul poate fi mai greu de calculat spre deosebire de soare, dar în anumite perioade prezenţa vântului se observă pe parcursul întregii zile.

Eficacitatea resurselor eoliene depinde de relieful pământului şi de prezenţa obstacolelor plasate la înălţimi de până la 100 metri.

În localităţile montane, spre exemplu, două suprafeţe pot avea potenţial solar egal, însă potenţialul vântului poate fi diferit datorită diferenţei dintre direcţiile maselor de aer. În legătură cu aceasta, planificarea locului pentru amplasarea unei mori de vânt are nevoie de studii mai detaliate decât montarea unui sistem solar.

Zgomotul a fost mult redus

Chiar dacă morile de vânt de primă generaţie erau teribil de greu de suportat din cauza zgomotului pe care îl făceau continuu, în prezent noile tehnologii au permis reducerea considerabilă a poluării sonore făcute de astfel de instalaţii. Acum, pe scara surselor de zgomot, morile de vânt se situează undeva între zgomotul produs de un vânt slab şi zgomotul din interiorul unei locuinţe, respectiv la aproximativ 45 decibeli.

Germania şi Danemarca folosesc cel mai mult eolienele

Cei care vor să-şi instaleze o moară de vânt pentru producerea energiei trebuie să calculeze costurile şi eficienţa acesteia.

Cea mai ieftină moară de vânt costă aproximativ 2.500 dolari americani.

Ceea ce duce la producerea unui kilowat la un preţ mai mic faţă de cel al unuia produs de o instalaţie eoliană modernă. Se estimează că instalarea unui kW eolian impune achiziţionarea unei aparaturi de aproximativ 1.000 euro.

Specialiştii spun însă că preţul unui kWh depinde de preţul instalării eolienei, ca şi de cantitatea de energie produsă anual.

Acest preţ variază în funcţie de locaţie şi scade pe măsura dezvoltării tehnologiei.

Ţările cele mai avansate în privinţa folosirii sistemelor eoliene sunt Germania şi Danemarca, unde investitorii sunt fie mari grupuri industriale, fie particulari sau agricultori.

În cele două state există tendinţa ca sistemele eoliene să fie folosite de populaţie. În plus, energia eoliană este percepută ca o cale de diversificare a producţiei agricole. În Danemarca, 100.000 de familii deţin acţiuni în energia eoliană.

Sistemele eoliene au permis crearea de locuri de muncă pentru danezi şi germani în diverse sectoare, precum cele de producere a eolienelor şi a componentelor acestora, instalării eolienelor, exploatării şi întreţinerii.

În prezent există peste 15.000 de angajaţi în Danemarca şi 30.000 în Germania implicaţi în filiera eoliană.

Densitatea aerului trebuie să fie mare

Pentru a funcţiona în parametrii optimi, morile de vânt trebuie amblasate acolo unde masa aerului e mai mare. Cu cât aceasta e mai mare, cu atât mai repede se rotesc elicele, producând o cantitate sporită de energie. Specialiştii spun că, atunci când amplasăm o moară de vânt, trebuie să ţinem cont şi de densitatea locală a aerului.

Diferenţe notabile se înregistrează între regiunile înalte şi cele de la şes. La câmpie, densitatea aerului este mai mare, iar forţa de acţiune a vântului este mai mare. La presiunea atmosferică normală şi temperatura de 15°C, densitatea aerului constituie 1,225 kg/mc. Însă, odată cu mărirea umidităţii, densitatea mai scade puţin.

Pe suprafeţele plasate mai sus de nivelul mării, în munţi, spre exemplu, presiunea atmosferică este mai mică şi, corespunzător, este mai mică şi densitatea aerului, deci se produce o cantitate redusă de energie pe suprafaţa elicei.

Morile de vânt, amplasate pe rutele lebedelor

Cercetătorii britanici vor să schimbe amplasarea morilor de vânt în funcţie de traseele păsărilor migratoare ce vin din Islanda. Direcţia de migraţie arată exact direcţia din care bat cel mai eficient vânturi, pe care eolienele oamenilor le-ar putea folosi.

Pentru acest lucru ei au comandat un studiu despre o familie de şapte lebede care iernează în rezervaţia britanică Dumfriesshire. Cele şapte lebede au fost urmărite prin satelit din Islanda şi până când au ajuns în Marea Britanie.

Cercetătorii spun că au hotărât să monitorizeze lebedele pentru că nu ştiau care e traseul lor. <<Ştiam că ele părăsesc Islanda şi se îndreaptă spre Scoţia şi Irlanda, dar nu ştim nimic despre ruta lor până ajung aici>> , a declarat Brian Morrel, managerul de proiect. Acesta a adăugat că, din datele obţinute, s-au obţinut traseele perfecte de amplasare a bateriilor de eoliene.

Prima moară de vânt a apărut în Afganistan

Vântul este cunoscut omenirii drept sursă energetică de peste 10.000 de ani, dar dovezile arheologice arată doar că egiptenii din Antichitate foloseau vântul pentru mori încă de acum 5.000 ani. Prima moară de vânt, aşa cum o ştim noi, a apărut în jurul anului 700, pe teritoriul Afganistanului. De atunci datează şi maşinile eoliene cu axă verticală de rotaţie, care se utilizau pentru măcinarea grăunţelor.

Cunoscutele instalaţii eoliene asigurau funcţionarea unor sisteme de irigare pe insula Creta din Marea Mediterană. Morile pentru măcinarea boabelor, care funcţionau pe baza vântului, sunt foarte cunoscute în perioada medievală.

În secolul al XIV-lea, olandezii au îmbunătăţit modelul morilor de vânt, răspândite în Orientul Mijlociu, şi au început utilizarea largă a instalaţiilor eoliene la măcinarea boabelor. În 1854, în SUA apare o pompă de apă care funcţiona pe baza energiei vântului. Această pompă semăna cu modelul morilor de vânt, dar avea mai multe braţe şi un fluger pentru determinarea direcţiei vântului.

Către anul 1940, americanii utilizau peste şase milioane de instalaţii de acest tip pentru pomparea apei şi producerea energiei electrice. Echivalentul modern al morilor de vânt este turbina de apă, larg utilizată pentru a furniza energia necesară acţionării unor generatoare de electricitate imense în reţelele hidroelectrice de azi. De exemplu, Norvegia produce cea mai mare parte a electricităţii în acest fel.