Технологии
Вихрь и торнадо — символы разрушения. Однако скоро появится возможность использовать вихри более "мирно" — в качестве возобновляемого источника энергии.
 
Марк Симпсон и Эри Глезер из Технологического института штата Джорджия в Атланте (США) сконструировали установку под названием Solar Vortex, работа которой основана на том, что у самой поверхности земли воздух теплее, а всего в метре от нее —холоднее. Теплый воздух поднимается вверх, холодный опускается к земле, а между этими слоями возникают конвекционные потоки, которые образуют небольшие вихри, поднимающие клубы пыли.
 
Solar Vortex захватывает эти потоки с помощью сети неподвижных лопастей, закручивающих их в вихрь, который вращает турбину в центре сооружения. Для запуска процесса никакой энергии не нужно, лопатки расположены так, что вихрь возникает сам собой. Когда теплый воздух поднимается вверх, в тот объем, где он находился прежде, устремляются новые воздушные массы, подпитывающие искусственный вихрь.
 
Перспективнее ветра
Стоимость установки и ее техобслуживания гораздо ниже, чем для ветрогенераторов обычного типа — не нужно устанавливать турбину на высокой мачте, чтобы она могла улавливать ветер. Поскольку в течение дня температура почвы меняется медленно, количество вырабатываемой энергии тоже более постоянно, чем при использовании ветряков. Важно отметить, что это справедливо и после захода солнца, в течение еще нескольких часов, то есть в то самое время, когда домохозяйства потребляют больше всего энергии.
  
Идея возникла у Глезера, когда он жил в Аризоне. «Он сам наблюдал пылевые вихри, возникающие естественным образом, на себе ощущал их немалую кинетическую энергию и решил придумать способ превращать ее в электричество», — говорит Симпсон. Сам же он сконструировал и испытал небольшой прототип такого вихрегенератора диаметром 1 метр, который приводит в движение турбину, вырабатывающую несколько ватт электроэнергии лишь с помощью нагревающегося на солнце металлического листа. По мере увеличения диаметра установки быстро растет и вырабатываемая мощность. По расчетам Симпсона, устроенная по тому же принципу 10-метровая турбина будет выдавать мощность в 50 кВт. Ученые утверждают, что цепочка таких вихревых турбин позволит получать с каждого квадратного километра, который они покрывают, 16 мегаватт мощности. Неплохо, если учесть что ветрогенераторы обычного типа позволяют получать лишь 3—6 МВт/кв.км. Согласно проведенному анализу, электроэнергия, получаемая от солнечного вихря, будет обходиться на 20% дешевле производимой ветряками и на 65% дешевле, чем от солнечных батарей.
 
Правительственное ведомство США, финансирующее стартап-проекты экологически чистых способов получения энергии, положительно оценило перспективы вихрегенераторов — Агентство передовых исследований в области энергетики (ARPA-E) решило профинансировать широкомасштабные испытания таких установок.
 
В июле Симпсон должен представить статью, подробно описывающую ход и результаты испытаний на организованной Американским обществом инженеров-механиков (ASME) Международной конференции по экологичным способам получения энергии в Миннеаполисе (США). При условии поддержки от ARPA-E Симпсон и Глезер рассчитывают за два года изготовить действующий прототип мощностью 50 киловатт. В июле же будут испытываться модели меньшей мощности.
 
С точки зрения Нилтона Ренно, занимающегося исследованиями в области термодинамики в Университете штата Мичиган (США), научное обоснование функционирования вихрегенераторов вполне надежно. «Однажды начавшись, вихрь будет поддерживать себя сам», — говорит он.
 
По материалам журнала New Scientist Ru, май 2013 года (www.newscientist.ru)