Vindkraft på nytt sätt för småskalig tillämpning
Människor har utnyttjat vinden i alla tider. Men vi hittar ständigt på nya sätt, som det spanska företaget Vortex Bladeless innovativa teknik som utnyttjar vindkraft för småskaliga tillämpningar.
Diskussionerna om vindkraft handlar vanligtvis om storskaliga, trebladiga vindkraftverk med horisontell axel (HAWT). Men det dyker upp innovativa, småska-liga lösningar som trots sin storlek kan vara ovärderliga för att tillhandahålla exakt rätt lösning för specifika tillämpningar.
Det spanska företaget Vortex Bladeless S.L. hävdar med stolthet att deras teknik bidrar till att uppfinna vindkraften på nytt. Och visst ligger det någonting i det. Vortex Bladeless har vunnit flera innovationsutmär-kelser och backas nu upp av det norska statliga ener-giföretaget Equinor. Det finansieras också delvis av EU-kommissionens Horizon 2020-program för forsk-ning och innovation.
Perfekt för stadsmiljöer
Som företagsnamnet antyder använder inte Vortex Bladeless-turbinerna HAWTs gigantiska rotorblad. De första Nano-prototyperna är faktiskt bara 85 centimeter höga. Och egentligen är de inte ens turbiner. Faktiskt var de bladlösa vindkraftverken aldrig tänkta att konkurrera med HAWT-turbiner.
David Yáñez, medgrundare, VD och FoU-chef, säger: ”Sedan förnybar energi har blivit en oomtvistad och konkur-renskraftig realitet, kommer den omedelbara framtiden att vara distribuerad och även decentraliserad energi.”
”Individer eller hushåll får en viktig roll att producera och marknadsföra den energi som genereras på deras tak. Vi vill att vår teknik ska hjälpa dem att täcka sina energibehov.”
Med sin vertikala konstruktion tar de bladlösa vindkraft-verken liten plats och är praktiskt taget ljudlösa. Det gör att de passar utmärkt i stads- och bostadsområden. De utgör heller inget hot mot fåglar.
Hållbar och prisvärd design
Hur fungerar då den bladlösa tekniken? Vortex Bladeless förklarar på sin webbplats att deras innovation är ”en virvelin-ducerad vibrationsresonant vindgenerator. Den tar tillvara på vindenergi från ett virvelfenomen som kallas virvelavlösning”.
Konstruktionen består av en elastisk, konisk mast inuti en vertikalt fixerad, tvådelad, styv cylinder. Den nedre delen av cylindern är fast förankrad i marken, medan den övre delen rör sig fritt med maximal svängningsamplitud.
Masten reagerar optimalt på vindhastigheter och anpassar sig snabbt till förändringar i vindriktning och turbulenta luftflöden. När cylindern oscillerar tar den upp mekanisk energi som sedan överförs till en växelströmsgenerator, som omvandlar den till elektricitet. Generatorn är en ganska enkel konstruktion med spolar och magneter, och eftersom den vare sig har kugghjul, axlar eller rörliga delar är den billig och lätt att tillverka. I drift minskar risken för turbinhaverier och stillestånd avsevärt, vilket i sin tur minskar behovet av underhåll.
Den bladlösa turbinen är konstruerad för att klara svåra väder-förhållanden som regn och snö och vindhastigheter upp till 30–35 m/s, med andra ord svåra stormar eller nästan orkaner.
Kollapsande bro sådde fröet
Yáñez fick idén medan han fortfarande läste till ingenjör på Valladolid-universitetet och såg en film från 1940-talet om Tacoma Narrows Bridge som svänger våldsamt i vinden. Bron kollapsade bara fyra månader efter att den öppnats för trafik.
Han minns vad han tänkte: ”Den bron fångar upp mängder av energi. Jag undrar om det finns ett sätt att skapa en teknik som kan dra nytta av den? Då insåg jag att en vertikal struktur kan nå vindar högt över marken och därför med högre hastighet.”
Idag innehar Vortex Bladeless sex patentserier. Företaget grundades 2014 med hjälp av affärsänglar och annan finan-siering. Sedan dess har det varit en spännande resa med crowdfunding, utmärkelser, mediebevakning, samarbeten och prototypbyggande.
Äntligen marknadsintroduktion
Utvecklingen befinner sig i en spännande fas, säger Yáñez: ”Efter mer än ett halvt decennium av teknikutveckling i labo-ratoriet och tillverkning av vissa förserier har vi nått tillräck-lig mognadsgrad för att kunna göra de första blygsamma instegen på marknaden.”