A turbina MARS captura os ventos de alta velocidade encontrados em altitudes de até 1, 000 pés e os converte em eletricidade usando um gerador. Magenn Power Ou, sintonize no Discovery Channel para saber mais sobre o futuro da conservação.
Em alguns anos, você pode ver dezenas de dirigíveis gigantes flutuando no alto. Mas não será porque Goodyear está tendo uma queda - aqueles dirigíveis são, na verdade, turbinas eólicas. Eles não são sua turbina típica, no entanto. Esses geradores de energia extremamente móveis, batizado com a sigla MARS , vai flutuar no ar em altitudes que variam de 600 a 1, 000 pés (183 a 305 metros). A sigla MARS - não deve ser confundida com o planeta vermelho - significa Sistema de Rotor de Ar Magenn , e seu conceito é bastante realista. A única relação da turbina com o espaço sideral é o fato de que ela se parece um pouco com um OVNI de formato estranho.
Por que um flutuando turbina , você pergunta? Magenn projetou originalmente a turbina para locais onde a instalação de um parque eólico tradicional não é realista:lugares com um clima severo como uma estação de pesquisa na Antártica ou áreas de desastre que precisam de acesso rápido à energia para equipamentos médicos e de emergência.
Mas embora o inventor da turbina MARS a tenha projetado principalmente para áreas remotas e não tivesse a intenção de competir com as turbinas convencionais no mercado atual de turbinas eólicas, é difícil não comparar os dois. Apesar das melhorias nas turbinas eólicas convencionais ao longo dos anos, eles encontraram sua cota de oposição e tiveram dificuldade em entender. Enquanto os atuais 100, 000 megawatts de eletricidade gerada em todo o mundo pelo vento é impressionante, representa apenas uma pequena porcentagem da produção total de eletricidade do mundo.
Com a introdução de novos projetos de turbinas de energia eólica como a usada no MARS, Contudo, essa estatística pode mudar em breve. Embora o conceito básico por trás dele seja o mesmo por trás das turbinas eólicas tradicionais - a conversão de uma forma de energia (energia eólica) em outra (eletricidade) - a turbina MARS possui várias diferenças que podem torná-la atraente para um mercado mais amplo . Uma dessas diferenças é que ele não depende de uma grande torre para sustentá-lo. Ele é simplesmente preso ao solo por um cabo de tensão forte chamado de amarração . Mas as diferenças não param por aí.
Descubra como esta turbina, que o CEO da Magenn caracterizou como uma salsicha branca flutuante com rodas de pedalinho, compara com turbinas convencionais na próxima página.
Conteúdo
O vento faz o dirigível girar:esse movimento é convertido em eletricidade pelo gerador e, então, transferido pela corda. Magenn Power No nível mais básico, gerar eletricidade a partir do movimento do vento é simples. Você pode aprender mais sobre o processo em Como funciona a energia eólica, mas a versão simples é que o vento gira as pás de uma turbina, que, por sua vez, fazer com que um gerador conectado também gire. O gerador então converte a energia do vento em eletricidade usando Indução eletromagnética , que envolve o uso de cargas opostas de um ímã para criar uma corrente elétrica.
Em vez das grandes pás cata-ventos que são típicas de turbinas eólicas, as pás da turbina MARS são, na verdade, parte do próprio dirigível tridimensional. As lâminas pegam o vento, fazendo com que todo o dirigível girasse. Depois que o gerador converte esse movimento em eletricidade, é transferido para o cabo longo da turbina.
A turbina MARS pode atingir os ventos de maior velocidade disponíveis 1, 305 metros acima do nível do solo. Magenn Power Considerando que a maioria das turbinas regulares captura ventos em altitudes de 200 a 300 pés (61 a 91 metros), a turbina MARS pode atingir ventos de 600 a 1, 000 pés (183 a 305 metros) acima do nível do solo. Os ventos nesses níveis mais altos são significativamente mais rápidos do que os ventos de baixo nível porque eles não encontram tanta resistência de objetos no solo como árvores e edifícios. A pesquisa mostra que a cada duplicação da elevação, há um aumento de 12% na velocidade do vento; com cada duplicação da velocidade do vento, há um aumento de oito vezes na energia eólica [fonte:Layton].
Junto com sua saída de energia potencialmente grande, o amarrado, inflável MARS também é fácil de implantar. A construção e instalação de turbinas eólicas convencionais é um empreendimento importante, muitas vezes envolvendo a detonação de fundações e o transporte de equipamentos pesados. A escavação do solo pode promover a erosão em algumas áreas, ao mesmo tempo, remover árvores e perturbar ambientes intocados pode criar habitats fragmentados e perturbar espécies inteiras. Quando você considera que uma turbina eólica moderna tem pás de rotor que pesam milhares de libras por peça e são maiores do que um Boeing 747, você pode ver que colocar um no solo não é uma tarefa fácil [fonte:American Wind Energy Association]. Compreensível, muitas pessoas se opõem aos parques eólicos exatamente por essas razões.
A turbina MARS, por outro lado, evita tudo isso. Ele é simplesmente mantido no ar por um gás mais leve que o ar, como o hélio. Agora você provavelmente pode ver como o MARS poderia elevar a energia eólica a novas alturas. Aprenda mais sobre o projeto desta turbina sobrenatural na próxima página.
O envelope MARS será feito de um material durável como o usado em coletes à prova de balas. Magenn Power Magenn Power projetou sua turbina não apenas para fácil implantação, mas também para fácil manutenção. Obviamente, um objeto semelhante a um dirigível flutuando em 1, 000 pés (305 metros) podem receber uma boa surra dos elementos, mas a empresa estima que o MARS deve durar pelo menos 15 anos antes de exigir manutenção. Para alcançar essa longevidade, a parte inflável da turbina é feita de um tecido extremamente durável usado pela maioria dos dirigíveis atuais. A parte externa tecida é, na verdade, feita do mesmo material usado em coletes à prova de balas e é forrada com um revestimento que a protege dos raios ultravioleta e da abrasão. A parte interna é revestida com Mylar (a parte prateada que você vê nos balões de hélio) para evitar que o gás hélio escape.
Uma vez que o MARS está localizado em altitudes tão elevadas, também foi projetado para resistir a ventos fortes. Embora as turbinas convencionais desliguem em velocidades de vento superiores a 45 mph, o MARS pode funcionar em velocidades superiores a 63 mph. Na outra extremidade do espectro, a turbina MARS também pode converter energia eólica em eletricidade em velocidades de vento tão baixas quanto 7 mph [fonte:Magenn].
Parte do que permite que o MARS permaneça vertical em altas velocidades de vento é devido a algo chamado de Efeito Magnus . Isso se refere à sustentação criada quando um objeto curvo gira enquanto se move em um meio fluido como o ar. Quando o objeto gira, uma área de alta pressão se forma abaixo dela e faz com que ela suba. Bolas de golf, quando atingido de uma certa maneira, e arremessos de bola curva no beisebol, têm um giro para trás que os faz levantar durante o vôo - este é o efeito Magnus. Uma vez que o efeito aumenta à medida que a velocidade do vento aumenta, o MARS é capaz de usá-lo em combinação com o levantamento do hélio para manter uma posição quase vertical e não inclinar em ventos fortes.
A ampla faixa de velocidades nas quais pode operar significa que o MARS pode fornecer uma produção muito mais próxima de sua capacidade nominal do que os designs padrão. Isso ocorre porque embora a energia eólica possa teoricamente gerar quantidades significativas de eletricidade, a maioria dos geradores produz apenas uma fração disso por causa de ventos inconsistentes.
O design da turbina MARS não apareceu apenas para seu criador da noite para o dia, no entanto. Na verdade, ele já existe há um bom tempo. Descubra de onde o MARS veio - e para onde está indo - na próxima página.
O dirigível Magnus, retratado aqui dentro de um hangar, foi a inspiração para a turbina MARS. Magenn Power Curiosamente, a ideia básica por trás da turbina MARS existe desde o final dos anos 1970. Fred Ferguson, o fundador da empresa, realmente iniciou quando ele inventou o Magnus Airship . Patenteado na década de 1980, o dirigível era grande, volta, esfera cheia de hélio que girava para trás enquanto o dirigível voava para frente, produzindo elevação (o efeito Magnus). Quanto mais rápido a nave voou e mais rápida a velocidade do vento, mais alto iria.
Mais de 30 anos depois, Ferguson percebeu que o conceito de dirigível também era uma fonte potencial de energia renovável. Converter o movimento giratório do dirigível em eletricidade seria uma ótima maneira de controlar os ventos de alta velocidade acessíveis à aeronave. Após anos de pesquisa e milhões de dólares em financiamento, a turbina MARS está em fase final de testes e deve estar pronta em 2010.
A primeira turbina MARS será um modelo de 10 a 25 kW, capaz de produzir 10 kW. Magenn então trabalhará em um tamanho de 100 kW. Se ambos forem bem-sucedidos, Magenn espera eventualmente retornar aos seus planos de desenvolver um modelo de mochila menor de 4 kW para uso por campistas ou proprietários de casas. A turbina deve custar entre US $ 5 e US $ 10 por watt, de modo que um modelo de 10 kW custaria entre US $ 50, 000 e $ 100, 000; o custo operacional da energia deve ficar em torno de 15 centavos por kWh [fonte:Magenn].
Embora esses custos sejam superiores à média de 5 centavos / kWh da energia eólica convencional, eles podem cair rapidamente. Para fins de comparação, a energia eólica convencional custava até 30 centavos / kWh quando foi lançada, há mais de 30 anos, mas o preço caiu à medida que a tecnologia melhorou e se tornou mais difundida. Da mesma forma, o custo da energia gerada pela MARS poderia seguir uma tendência semelhante.
Independentemente do custo, ser capaz de montar turbinas eólicas com a simples infusão de gás hélio e uma corda resistente certamente abre possibilidades. Para mais informações sobre turbinas eólicas e o futuro da energia eólica, teste alguns dos links na página a seguir.
Fontes
