Greining á lítilli frumgerð (til vinstri) bendir til þess að hægt sé að stækka nýja vindmylluhönnun Chris Qin (Washington State University)
Vindmyllur hærri en flestir skýjakljúfar, með hnífa sem sveigjast eins og pálmatré, gætu framleitt 50 megavött (MW) af afli, samkvæmt greiningu á minnkaðri frumgerð. Þetta myndi nægja til að knýja um 15.000 heimili í Bandaríkjunum.
Stærstu núverandi vindmyllur toppa í um 300 metra hæð, meira en tvöfalt hærri en London Eye, og geta framleitt 15MW af afli. Stærri túrbínur framleiða meira afl, sem lækkar heildarkostnaðinn, en það er ekki einfalt að stækka það vegna þess að lengri blöð geta beygst í miklum vindi og hætta á að rekist á turninn. „Þú vilt það ekki,“ segir Eric Loth við háskólann í Virginíu. „Þetta er eins og flugslys.
Slík áföll eru sjaldgæf en hættan eykst með stærð túrbínu. „Ástæðan fyrir því að það er mjög sjaldgæft er sú að fólk hannar túrbínublöðin til að vera nógu sterk [til að forðast að beygja],“ segir Loth. „En þegar þú byrjar að byggja 50MW er mjög erfitt að gera það. Ég held að það sé ekki hægt, satt að segja.“
Til að komast framhjá þessu taka Loth og samstarfsmenn hans aðra nálgun. Í stað þess að hafa þrjú stíf blöð sem snúa upp í vindinn, eru hönnun þeirra með tveimur 250 metra hverflum sem eru festir í vindinn, hinum megin við 300 metra turn. Samanlögð hæð 550 metrar þýðir að toppur blaðanna myndi ná hærra en One World Trade Center skýjakljúfurinn í New York.
Bæði blöðin hallast frá turninum og geta fallið saman í sterkum vindum eins og pálmatré í fellibyl. „Hugmyndin er sú að í stað þess að reyna að berjast gegn vindinum, þá förum við með straumnum,“ segir hann. „Í fellibyl geta blöðin [pálmatré] öll farið með straumnum, jafnvel stofninn getur beygt sig niður og næstum snert jörðina.
Lítil frumgerð af 50MW hönnuninni, með tveimur 20 metra hnífum, var í notkun á bandarísku endurnýjanlega orkurannsóknarstofunni í Colorado í tvö ár þar til í júlí 2022. Teymi Loth er nú önnum kafinn við að greina gögnin frá þessum flugmanni. „Tæknilegur hagkvæmni lítur vel út,“ segir hann og bætir við að svo virðist sem hægt sé að stækka hönnunina með góðum árangri.
En til þess þarf Loth að finna fyrirtæki með mjög djúpa vasa. „Til þess að við getum byggt einn þarf ég eins og einn milljarð dollara [fyrir frumgerð],“ segir hann. Hann er þess fullviss að hverflaframleiðendur hefðu áhuga á að taka hugmyndina að sér, þegar allar niðurstöður hafa verið staðfestar.
Aðrir eru ekki svo vissir. Gerard van Bussel við Tækniháskólann í Delft í Hollandi segir að vindorkufyrirtæki séu íhaldssöm. „Iðnaðurinn hefur verið mjög fær og reyndur í að smíða þriggja blaða uppvindsvélar,“ segir hann. „Og það er gríðarleg áhætta… að breyta skyndilega bara hugmyndinni.
En það þarf að breyta tækninni ef 50MW hverflar verða að veruleika, segir Richard Cochrane við háskólann í Exeter í Bretlandi. „Við getum hugsanlega náð 20MW eins og við gerum það núna, en ég held að umfram það þurfi að endurskoða það.
Raunverulega áskorunin við hönnun Loth, segir Cochrane, er að smíða báta, krana og hafnir sem eru nógu stórar til að smíða slíkar risastórar hverfla. Núna ná stærstu túrbínuskipin aðeins allt að 336 metra hæð.
Loth segir líklegt að risastórar hverflar hans verði ekki byggðar innan 20 ára. Rebecca Williams hjá Global Wind Energy Council hefur áhyggjur af því að tilraunir til að byggja túrbínur í gríðarstærð gæti truflað geirann frá starfinu sem er fyrir hendi: að rúlla út vindmyllum eins hratt og hægt er til að draga úr kolefnisframleiðslu raforku.
„Ef við höldum áfram með kapphlaupið á toppinn hvað varðar stærð hverfla, gætum við farið að missa einbeitinguna á því sem við höfum núna,“ segir hún. “Það er margt sem þarf að segja til að ýta áfram, dreifa í mælikvarða, með tiltækri tækni.”
Skráðu þig á ókeypis Fix the Planet fréttabréfið okkar til að fá skammt af loftslagsbjartsýni beint í pósthólfið þitt, alla fimmtudaga
