Rüzgar Enerjisinin Geleceği EcoROTR Rüzgar Türbinleri

3 Temmuz 2015

California’daki Mojave Çölü’nün kenarında bulunan ve çok rüzgar alan Tehachapi kasabasının yamaçları çeşitli markaların farklı büyüklükteki rüzgar türbinleriyle dolu.

En büyük ve diğerlerinden en farklı olan türbin vadinin altında duruyor. Yüksekliği 140 metre uzunluğunda olan bu türbin, neredeyse Eiffel Kulesi’nin yarısına eşit. GE’de sürdürülebilir enerji projelerinin liderlerinden biri olan Mike Bowman bu türbini bir ufoya benzetirken, kendisini rüzgar enerjisinin geleceği olarak adlandırıyor.

GE mühendisleri bu türbini deneysel olarak tasarladılar ve ecoROTR olarak isimlendirdiler. Şirket geçtiğimiz ay oldukça değişik bir tasarıma sahip olan bu rüzgar türbinini test amaçlı Tehachapi kasabasına kurdu. Deneyler olumlu sonuçlanırsa yaklaşık 9071 kilogram ağırlığındaki rüzgar türbini günümüzde ulaşılması güç olan çok rüzgar alan bölgelerde enerji verimliliğine liderlik yapabilir. Mike Bowman “Bu benim bildiklerimden çok farklı bir model, şimdiye kadar alışılagelmiş herşeyi değiştirebilir.” diyor.

Proje GE’nin on yıllık ecomagination girişiminin bir parçası. Şirket bu proje kapsamında rüzgar türbinleri ile ilgili iki problemi çözmeyi amaçlıyor. İlk olarak daha az rüzgarla daha fazla enerji üretilecek, ikinci olarak bu türbinler daha hafif olduğu için taşınmaları ve kurulmaları daha kolay olacak. 

Strafor ve kürdan

Proje GE Global Research’te çalışan Mark Little tarafından iki yıl önce bir strafor topu ve kürdan ile başlatıldı. Amaç daha çok rüzgar ile baş edebilecek güçte bir çark tasarlamaktı. Mark Little ekibine alışılmış yöntemlerden uzaklaşabileceklerini söyledi. Çünkü daha çok enerji üretmek için sadece çarkları uzatmak yeterli olmayacaktı.

Ekip, önçalışma aşamasından sonra Mark Little’a, rüzgar türbinine büyük düz bir burun koymayı önerdi. Ortaya çıkan tasarım gerçekten garip görünüyordu ama çok mantıklıydı. Çünkü rüzgar çarkın parçalarının birleştiği yere vurduğunda, enerjiye dönüştürülemeyip harcanıyordu. Bowman’in ekibi yeni tasarladıkları parçayla rüzgarı enerjiye dönüştürebileceklerine inanıyorlardı. Bu parça aynı zamanda parçaları uzatmadan daha büyük çarklar tasarlanmasını da sağlıyordu.

Ekip yepyeni tasarıma sahip olan rüzgar türbinini New York’ta bulunan GE laboratuvarlarındaki rüzgar tünellerinde test etmeye karar verdi.

Küçük bir strafor topunu ince parçalar halinde keserek bir kürdanın ucuna yapıştırdılar ve küçük bir rüzgar türbini modeli tasarladılar. Mühendislerden ve bilimadamlarından oluşan ekip tünelin içerisine rüzgar ve duman simülasyonları verdiler.

Çalışma sonunda performansın yüzde üç artış gösterdiğini gördüler. Bowman, “Çok küçük bir tasarruf gibi görünüyor olabilir ancak bir rüzgar santralinde bu tasarruf çok büyük fark yaratıyor.” diyor.

Bir model maketinden 91 metre yüksekliğinde bir kuleye

Bir sonraki adım Stuttgart Almanya’ya zorlu bir testten geçmesi için götürdükleri türbinin yaklaşık 3 metrelik gerçek bir tasarımını yapmaktı. Ekip birçok farklı tasarımla ilerlerken türbinlerin performanslarını, yüklemelerini ve diğer parametreleri de ölçümledi. Bu testler ürünün finalde nasıl bir performans göstereceği ve nasıl görüneceği hakkında da ip uçları verdi.

Amerika’dayken de bu test sonuçlarını şu anda Tehachapi’de çalışır durumda olan ecoROTR gerçek boyutlu versiyonunun tasarımının geçerliliğini kanıtlamak için kullandılar.

Ekip, GE’nin şimdiye kadarki en güçlü makinelerinden olan bu dev türbini deneysel bir kubbe ile 91 metrelik bir kulenin üzerine yerleştirdi. Kubbe gibi kule de bir prototip olarak geliştirilmişti. Geleneksel çelik tüpler yerine, kulenin “space-frame” tasarımında polyester olarak örülmüş bir kaplama içine sarılmış metal kafes kullanıldı. Bağlantı saylayıcılar gemi konteynırlarının içine ve normal kamyonlara yüklenebilir ve eskiden ulaşması çok zor olan yerlerde kenetlenebilirler.

Türbinden manzara

Bowman geçtiğimiz haftalarda 300 basamağı tırmanarak türbini diğer rüzgar türbinlerinden ayıran büyük gümüş parçasını kontrol etti. Türbin baştan aşağı sensörlerle donatılmış durumda. Ekip durmaksızın bu sensörler sayesinde veri akışı sağlıyor ve yeni tasarımın performansını denetliyor. Bu süreç önümüzdeki dört aya yayılacak.

Bowman “Bu rüzgar enerjisinin zirve noktasıdır. Bence “ecoROTR” ve the “space-frame” tasarımı mükemmel bir ikili olacak.” diyor.

“Space-frame” tasarımına sahip yeni nesil rüzgar türbini modeli testlerden başarı ile geçerse, ülkemizde artan enerji ihtiyacını karşılamada mevcut GE rüzgar türbinlerine katkı sağlayacak.

Yorumlar

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir