Japonia przygotowuje się w ten weekend na super tajfun, który niektórzy opisują jako najpotężniejszą burzę na świecie. Spowodował pewne szkody podczas Pucharu Świata w Rugby i Grand Prix Japonii, chociaż jeszcze nie wylądował.
Nadchodzący gwałtowny tajfun to czas strachu i niepokoju, ale od przyszłego roku wydarzenie takie jak Super Typhoon Hagibis może być świetną okazją. Wypuszczana jest nowa technologia, która nie odstraszy potężnych tajfunów, ale wykorzysta ich niesamowitą energię.
Czy nowy typ „turbiny tajfunowej” może rozwiązać kryzys energetyczny Japonii?
Co to jest supertajfun Hagibis?
„Tajfun” i „Huragan” to po prostu lokalne nazwy tego samego: cyklonów tropikalnych. Po wrześniowym tajfunie Faxai, który nawiedził Tokio i zabił trzy osoby, super tajfun Hagibis jest trzykrotnie potężniejszy i jest teraz tajfunem piątej kategorii, charakteryzującym się huraganami. Jest także przeznaczony dla stolicy.
Zapowiadany jako najgorszy tajfun od czasu Tajfunu Ida, który zabił 1.269 osób w 1958 r., Tajfun Hagibis zaskoczył w tym tygodniu prognostów, spędzając zaledwie 18 godzin w stanie „super tajfunu”, stąd jego nazwisko; hagibis oznacza prędkość po filipińsku. Mogą one pochodzić z wiatru o prędkości 270 km/h, ulewnych deszczy, wichur, dużych fal, sztormów i powodzi. Jego postępy można śledzić tutaj.
Japonia przygotowuje się na możliwe uderzenie potwornej burzy o nazwie Super Typhoon Hagibis
(Zdjęcie: Laboratorium Wizualizacji Środowiskowej NOAA)
Dlaczego musimy wychwytywać energię z tajfunów?
Czy można wykorzystać niesamowitą energię tajfunu do zasilenia domów 127 milionów ludzi w Japonii? To potencjalnie ogromna cena; Każdego roku cyklony tropikalne odpowiadają za energię odpowiadającą około połowie światowych mocy wytwórczych energii elektrycznej.
Japońskie Ministerstwo Ziemi, Infrastruktury, Transportu i Turystyki szacuje, że energia z dużego tajfunu odpowiada około 50 latom całkowitej produkcji energii elektrycznej w Japonii. Cue Magnus VAWT, który od 2020 roku może zacząć wychwytywać energię częstych tajfunów w Japonii, nawet tajfunu piątej kategorii, takiego jak Hagibis.
Co to jest Magnus VAWT?
Produkt młodej japońskiej firmy o nazwie Challenergy, technologia o nazwie Magnus Vertical Axis Wind Turbine (VAE), może wykorzystać te niekorzystne wiatry. Zamiast tradycyjnych śmigieł konwencjonalnych turbin wiatrowych, Magnus VAWT jest wyposażony w obracające się cylindry, które napędzają generator o pionowej osi obrotu. Opiera się na „efektie Magnusa”, zjawisku, które wyjaśnia, dlaczego powietrze ugina się podczas przechodzenia obracającego się obiektu. Dlatego turbina Magnus VAWT składa się z trzech pionowych cylindrów, które obracają się wokół pionowej osi w celu wytworzenia energii. Został już przetestowany w mieście Nanjo na Okinawie w Japonii, gdzie wytrzymał wiatr o prędkości 225 km/h.
Nawet jeśli nie wydają się tak wydajne jak konwencjonalne turbiny wiatrowe, jeśli turbiny wiatrowe Magnus VAWT mogą uchwycić choćby ułamek energii kinetycznej tajfunu, nie będzie to miało znaczenia.
Jaki jest problem z tradycyjnymi turbinami wiatrowymi?
Zwykłe turbiny wiatrowe mają śmigła. Działają dobrze w większości scenariuszy, ale podczas tajfunów mogą być niebezpieczne, a śmigła mogą pęknąć. W rezultacie często gasną, gdy zbliża się tajfun. Jest to jeden z powodów, dla których energetyka wiatrowa nie zyskała popularności w Japonii, chociaż górzysty teren jest również czynnikiem.
Podczas gdy światowa moc wiatrowa jest obecnie większa niż przemysł jądrowy, Japonia ma bardzo niewiele turbin wiatrowych, a rząd japoński dąży do tego, aby do 1.7 r. odpowiadała ona jedynie za 2030% produkcji energii elektrycznej.
Turbiny wiatrowe GE w Australii
(Źródło zdjęcia: Energia odnawialna GE)
Czy nie możemy po prostu zbudować mocniejszych turbin wiatrowych?
GE Renewable Energy pracuje nad mocniejszymi turbinami wiatrowymi zaprojektowanymi specjalnie dla strefy tajfunu. Jednak ich obecny produkt, 4.2-117, może wytrzymać wiatr o prędkości 205 km/h. To nie wystarczyłoby, aby poradzić sobie z super tajfunem Hagibis.
Dlaczego ta innowacja pojawiła się w Japonii na czas?
Magnus VAWT to innowacja na czasie, nie tylko ze względu na trwające tajfuny w Japonii. Od czasu trzęsienia ziemi w Tohoku w 15 roku i 2011-metrowego tsunami oraz wypadku w Fukushimie, Japonia odwróciła się od energii jądrowej i marzyła o firmie. wodór bez węgla
Turbiny Magnus VAWT mogą wykorzystywać energię tajfunu do napędzania elektrolizy wody morskiej, która rozdziela wodę na wodór i tlen, wytwarzając w ten sposób wodór. Wspomniana elektroliza z wykorzystaniem energii słonecznej została przeprowadzona na początku tego roku.
Turbiny Magnus VORT firmy Challenergy na szczycie G20 w Karuizawie w Japonii w czerwcu 2019 r.
(Źródło zdjęcia: Challenergy)
Czy Magnus VAWT może być używany w dowolnym miejscu na świecie?
Japonia, Filipiny i Chiny to najbardziej oczywiste miejsca, od których należy zacząć. Oba są regularnie dotknięte cyklonami tropikalnymi, które tworzą się na zachodnim Pacyfiku od maja do października.
Na Filipinach jako pierwsze zostaną użyte turbiny Magnux VAWT, gdzie Challenergy zbuduje swoje turbiny do testowania tajfunów na niektórych z 7,000 odizolowanych i niskoenergetycznych wysp w kraju, często bezpośrednio dotkniętych tajfunami.
Jak każda turbina wiatrowa, ilość energii, jaką może wytworzyć turbina wiatrowa Magnus VORT, zależy od jej wielkości. Z myślą o małych, odległych społecznościach wyspiarskich w celu przetestowania swojej technologii, Challenergy planuje wyprodukować 50 małych turbin Magnus, każda o mocy 10 kilowatów, w 2020 roku.
Na początku potencjał technologii zasilania w niezelektryfikowanych obszarach krajów wschodzących jest co najmniej tak samo ważny jak konstrukcja odporna na tajfun; Turbiny Magnus VAWT będą musiały zostać przetestowane na małą skalę, zanim będą mogły być stosowane masowo w Japonii.
Gdzie na Ziemi tworzą się burze tropikalne
(Zdjęcie: NASA)
Jeśli jednak te nowe turbiny zostaną opracowane i zaczną wykorzystywać energię z tajfunów, magazynowanie energii może być problematyczne. Niech ktoś zadzwoni do Elona Muska...