6 thiết kế turbine gió độc đáo giúp sản xuất điện sạch

Aeroleaf

Thay vì sử dụng rotor lớn, công ty New World Wind ở Miami, Florida, Mỹ, lắp đặt những "cây" phủ đầy turbine nhỏ hình lá mang tên Aeroleaf. Đây là đơn vị trục đứng được thiết kế để thu thập năng lượng từ gió đô thị yếu hỗn loạn theo mọi hướng và cung cấp điện một chiều vào hệ thống chung. Thiết kế "Cây gió" rất phù hợp với quảng trường, khuôn viên hoặc nóc nhà. Công ty nhấn mạnh khả năng thu năng lượng 360°, quán tính thấp và hoạt động truyền động trực tiếp nhằm giảm tiếng ồn và bảo trì tối thiểu.

Windcatcher

Công ty Wind Catching Systems của Na Uy hướng tới thay thế cánh quạt khổng lồ bằng bức tường turbine nhỏ hơn gắn trên khung nổi. Họ cho biết tập hợp những cỗ máy 1 MW có thể thu hoạch năng lượng nhiều gấp hơn 2,5 lần mỗi m2 so với một turbine 3 cánh, đồng thời tiêu chuẩn hóa các bộ phận và dễ bảo trì trên biển. Ý tưởng này được chính phủ Na Uy ủng hộ và một mô hình thử nghiệm sẽ ra mắt vào cuối thập kỷ này.

X-Rotor

Dự án X-Rotor của các trường Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy (NTNU), Đại học Công nghệ Deft (TU Delft) ở Hà Lan và Đại học Cork (UCC) ở Ireland sử dụng một rotor chính trục đứng với các cánh nằm nghiêng ở trên và dưới, tạo thành hình chữ "X", kết hợp với rotor phụ trục ngang nhỏ gọn nằm ở đầu cánh để sản xuất điện.

Bằng cách chuyển máy phát điện nặng xuống rotor phụ và giảm tải trọng, nhóm phát triển X-Rotor cho biết thiết kế turbine trên có thể giảm 20-30% chi phí năng lượng và mở rộng quy mô công suất lên nhiều megawatt.

Windstalk

Mẫu turbine Windstalk của công ty Atelier DNA ở New York, Mỹ, giống một cánh đồng "cây sậy" làm từ sợi carbon cao 55 m đung đưa trên sa mạc gần thành phố Masdar, mỗi cây chứa đầy đĩa áp điện và một đế biến đổi chuyển động thành điện, cùng với đèn LED nhấp nháy trong gió. Đây là một tác phẩm nghệ thuật kết hợp nhà máy điện. Các kỹ sư thậm chí đề xuất sử dụng giảm chấn thủy lực ở phần đế để thu thêm năng lượng từ mỗi cơn gió. Dù mới chỉ dừng ở bước ý tưởng, Windstalk vẫn là một trong những nỗ lực đáng chú ý về "nông trại" gió.

S1500

S1500 là hệ thống điện gió có hình khinh khí cầu chứa đầy heli, di chuyển ở tầng thượng quyển, được neo xuống mặt đất bằng dây cáp truyền tải điện. Đó không phải là một ý tưởng. Turbine gió trên không công suất một megawatt sắp cất cánh của Trung Quốc được thiết kế bởi công ty SAWES Energy, Đại học Thanh Hoa và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, khai thác gió cực kỳ ổn định ở độ cao khoảng 1.500 m, nơi gió thổi nhanh gấp 3 lần so với mặt đất và có thể cung cấp năng lượng nhiều gấp 27 lần.

Hệ thống chứa 12 máy phát điện sợi carbon nhỏ trong ống dẫn nhẹ, trọng lượng chưa đến một tấn. Với các nguyên mẫu S500 và S1000 đã lập kỷ lục trước đó, S1500 sẽ chứng minh sản xuất điện trên không hoàn toàn khả thi

Hercules

Turbine điện gió cánh gỗ Hercules được phát triển bởi công ty Enessere của Italy cao gần 9 m. Các cánh làm từ sợi carbon của nó được bọc thủ công với 40.000 dải gỗ paulownia, tạo ra hiệu ứng cánh buồm lấp lánh khi đón gió. Bao gồm tháp bằng thép không gỉ và máy phát điện ba pha từ tính, thiết kế này có khả năng chịu gió bão lên tới 140 km/h. Hercules có độ ồn chỉ ở mức 38 dBA và khả năng sản xuất 5.000 kWh/năm trong điều kiện gió vừa phải.

An Khang (Theo Interesting Engineering)