בתחנת המחקר המרכזית בארה"ב באנטארקטיקה, הטמפרטורות השנתיות הממוצעותאפס מעלות פרנהייט, אך לעתים קרובות יורדים הרבה יותר נמוך. שם, ליד תחנת מקמורדו של ארצות הברית, כמה טורבינות רוח יכולות לספק מספיק חשמללהפעיל 100 בתים אמריקאים, ולהימנע מצריבהמעל 120,000 ליטרים של סולרבכל שנה.

זו לא הפתעה. טורבינות רוח,מעוצב בחוכמה מכנפי מטוס, מספקים אנרגיה אמינה, זולה מתמיד, שלאפולטים זיהום אוויר קטלניוגזי חממה מחממי כוכב הלכתלתוך האווירה. טורבינות גבוהות כאלה היורחוק מלהיות אחראילהתמוטטות האנרגיה ההרסנית של טקסס בעקבות אגל חזוי היטב של אוויר ארקטילתוך האזור (זה היה בעיקר אכשל בתחנות כוח גזותשתיות יחד עם לא מאובזר,רשת פגיעה). אוּלָם,דיווח חסר אחריות גסהאשים בצורה לא מדויקת "כשל אנרגיה ירוקה מסיבית", במיוחד בטקססמעל 13,000 טורבינות רוח, על הקריסה ההיסטורית.

המציאות לגבי טורבינות רוח, לעומת זאת, היא שהן פועלות בקביעות בתנאים קרירים וניתן להתאזר בהן כדי לפעול בקיצוניות חורפית. בגלל זה הם עובדיםבמקומות כמו שבדיה, אנטארקטיקה ואיווה (מעל 40 אחוזמהחשמל של איווה מגיע מרוח). לפעמים, חלק מהטורבינות (במיוחד אלו שאינן מתמודדות עם מזג אוויר כמו רבים בטקסס) מושבתות באופן זמני במהלך תנאי קרח יתר על המידה, כאשר מקורות אנרגיה אחרים, בין אם זה גרעיני, סולארי, גז או אנרגיה הידרומית, נועדו להרים את הרפיון. .

ובדיוק כמו אנרגיה סולארית, גרעינית ואנרגיה הידרומית, אנרגיית הרוח היא אחד התורמים החשובים למערכת אנרגיה גדולה יותר - מערכת שמתבצעת בהדרגהמתייעל,יותר אמין, ונקי. בטח, חלק מהטורבינות כיום אינן מאוזנות והרוח לא תמיד נושבת, אבל זה ידוע. זה בסדר.

"זה נורמלי. חשבנו על שמש ורוח כחלק מאספקת החשמל הכוללת שלנו", אמר גרנט גודריץ', מנכ"ל המכון לאנרגיה של האגמים הגדולים באוניברסיטת קייס ווסטרן רזרב, המפעילה וחוקר טורבינות רוח.

ייתכן שהציוץ נמחק

עובדים בקור

אנרגיית הרוח תמשיך להתרחב בארצות הברית. זה בגלל שבארה"ב מדברים על כסף, והמחירי טורבינות הרוח צנחו. יתרה מכך, אנרגיית הרוח אינה באה עם העלות וסיכון של הובלת דלקים מאובניםדרך מאות קילומטרים של צינורות, והפוטנציאל ריאלי לדליפות מסיביותופיצוצים קשים.

"הכלכלה שם", הדגיש גאווין דילינגהם, מנהל האנרגיה במרכז המחקר המתקדם של יוסטון, ארגון לחקר אנרגיה בטקסס. שמש ורוח לרוב זולים יותר מגז טבעי, הוסיף דילינגהם, שהוא גם מנהל שותפות הסיוע הטכני המשולב לחום וכוח של משרד האנרגיה האמריקני ב-Southcentral ו-Upper West, הפועלת לשיפור היעילות והחוסן האנרגטי של האזור.

כשמתחשבים בתנאי מזג אוויר קיצוניים, ההנדסה קיימת, וגם משתפרת. אֶללפעול במקומות קרים כמו קנדה, ניתן להפעיל חימום על כמה מרכיבים חיוניים של הטורבינות, כגון המנוע והגלגלים.

"טורבינות רוח עם מזג אוויר קר אינן מדע טילים", הסביר ויג'אי מודי, פרופסור להנדסת מכונות בבית הספר להנדסה ומדע יישומי של אוניברסיטת קולומביה. עם זאת, טורבינות מזג האוויר מוסיפות עלויות, אולי פחות מ-10% ממחירה של טורבינה חדשה, אמר. ובמהלך אירועי הקפאה, קצת אנרגיית הרוח מופנית לחימום הטורבינות.

"תפוקת החשמל של הטורבינה מצטמצמת מעט כאשר גופי חימום המונעים הקפאה נכנסים", אמר מודי. "אבל זו הפחתה קטנה מאוד בתפוקת הטורבינה בהתחשב בכך שאחרת אתה מסתכן בלי תפוקה כלל".

ייתכן שהציוץ נמחק

אולם תחום נוכחי של חדשנות בטורבינות כיום, הוא לא איך להתמודד רק עם הקור, אלא מה לעשות עם קרח (שנגרם מתנאי מזג אוויר לחים וקפואים). "הטמפרטורה היא ממש לא הגורם החשוב להפעלת הטורבינה", אמר גודריץ'. "הבעיה היא היווצרות קרח על הלהבים". הצטברות רבה של קרח על הלהבים עלולה להפוך אותם לכבדים מכדי להסתובב בצורה פרודוקטיבית או בטוחה.

פיתוח ציפויים עמידים לקרח עבור להבי טורבינה גדולים הוא תהליך מתמשך,תחום מחקר חשוב, הסביר Hui Hu, מנהל המעבדה לטכנולוגיית טכנולוגיית הקרח של מטוסים ואנטי-/הסרת הקרח באוניברסיטת איווה סטייט. ציפויים (העשויים עם כימיקלים שנועדו להדוף טיפות מים) הם אידיאליים מכיוון שהם אינם דורשים אנרגיה כדי לחמם את הלהבים, אמר הו. עם זאת, חימום הלהבים עשוי להיות גם אפשרות מעשית. בשוודיה יש לחברת החשמל Skellefteå Kraftהתחילו את שניהם לחמם שכבת סיבי פחמן על להביםומזרים אוויר חם בתוך הלהבים.

ראה גם:למה חורף, כן חורף, שריפות בוערות בקליפורניה

טורבינות רוח, כמובן, אינן תשתית האנרגיה היחידה שצריכה לעבור מזג אוויר לפוטנציאל של טמפרטורות קיצוניות. לאחר קיצוניות חורפית הובילו להפסקות גדולות בטקסס ובניו מקסיקו ב-2011,הוועדה הפדרלית לפיקוח על אנרגיה מומלצתמה שהופך את תשתית החשמל של טקסס - לרבות מפעלי גז, צינורות גז, טורבינות רוח וקווי תמסורת - למוכנות לחורף, כגון על ידי צינורות בידוד. זה לא קרה. כתוצאה מכך, מזג אוויר קר (אשר טקססידע שמגיע) פשוט קרס חלקים גדולים של הרשת.באו סבל ומוות.

"התשתית כולה הייתה מורכבת מכיוון שהמדינה לא נקטה בצעדים המתאימים לתשתית שלה", אמר דילינגהם ממרכז המחקר המתקדם של יוסטון, וציין כי השבתת מפעלי הגז הייתה הגורם הגדול ביותר לכישלון הרשת של טקסס.

ייתכן שהציוץ נמחק

בעשור הקרוב, ומעבר לכך, כוח הרוח יתחזק על ידי היכולתחנותעודף אנרגיה בסוללות. זה יספק אנרגיה מתחדשת אמינה יותר כאשר, למשל, חלק מהטורבינות עשויות להיות פחות פרודוקטיביות. "אנחנו צריכים לבנות [חוות רוח] מתוך מחשבה על אחסון", אמר גודריץ'. עלויות אחסון הסוללות צנחו בכמעט 70 אחוז בין 2015 ל-2018,לפי מינהל המידע האמריקאי לאנרגיה.

מכיוון שאנרגיית הרוח צפויה להתרבות ברחבי המדינה, מודי מדגיש כי נבון לשקול להזיז עוד טורבינות רוח. הרוח חופשית, והיכולת שלנו לרתום במומחיות אנרגיה מזרמי אוויר עדיין מרשימה אפילו מהנדסי מכונות.

"טורבינת הרוח המודרנית של המאה ה-21 היא טכנולוגיה גאונית", אמר מודי.

סרטון קשור: אפילו תחזית שינויי האקלים ה'אופטימית' היא קטסטרופלית