تصميم توربينات رياح دون شفرات على يد باحثين مصريين
نجح باحثون مصريون في التوصل إلى تصميم لتوربين يولّد طاقة الرياح دون شفرات.
ويعد هذا التصميم هو أحدث ما توصل إليه باحثون مصريون، في محاولة لاستكشاف أحدث التقنيات التي يمكن الاستفادة منها في توليد الكهرباء.
وحصل مشروع تصميم توربينات رياح دون شفرات على المركز الأول بالمنتدى الآفروآسيوى للابتكارات والتكنولوجيا، الذي عُقد في جامعة البتراء في العاصمة الأردنية عمان.
المشاركين في البحث
وشارك في البحث من قسم الهندسة الميكانيكية الطلاب: أرن مسعد، ومحمد أمير، ودانية عبدالقادر، بإشراف الدكتور نبيل رشوان، ومن قسم الهندسة الكهربية الطلاب: عبدالمنعم محب، وأحمد حسين، وعبدالرحمن أيمن، بإشراف الدكتور جمال محمود.
تصميم توربينات رياح دون شفرات
وقال المشرف على البحث الدكتور نبيل رشوان – دكتور في قسم الهندسة الميكانيكية، في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة-، إن مشروع تصميم توربينات رياح دون شفرات يقدّم نظامًا مميزًا لتوليد الكهرباء، ويوفر حلًا هادئًا وآمنًا وبسيطًا وفاعلًا في مواجهة توربينات الرياح التقليدية.
فكرة المشروع
وأضاف رشوان أن فكرة المشروع اعتمدت على استبدال الشفرات في التوربينات التقليدية بهيكل مخروطي الشكل متباعد على طول عمود يتحرك استجابة لتيارات الهواء.
وتابع أن التوربينات الجديدة الخالية من الشفرات تمتاز بأنها أكثر مراعاة للبيئة وأقل تهديدًا لمسارات الطيور المُهاجرة.
ويقدّم هذا التصميم -الخالي من الشفرات- حلًا لمشكلة اعتراض توربينات الرياح لمسارات الطيور المهاجرة، ولا سيما أن مصر تملك موقعًا جغرافيًا فريدًا يجعلها محطة للطيور القادمة من شرق أوروبا ووسطها.
عصر جديد لطاقة الرياح
أوضح الدكتور نبيل رشوان أن تصميم توربينات رياح دون شفرات يهدف إلى إبراز عصر جديد لطاقة الرياح بأداء محسّن يمكن أن يوفر محركًا اقتصاديًا وصديقًا للبيئة وموثوقًا، إذ يعتمد على التخلص من ناقل الحركة المُكلف والمعقّد والمعرّض للتآكل.
وأشار إلى أن هذا المشروع يهدف إلى إنشاء نظام توليد لطاقة الرياح بهيكل مصمم على شكل أسطوانة بطول 1.5 متر، باستعمال مادة معينة تستغل تشكيل الدوامة لتوليد الطاقة من الرياح.
كما أُضيفت زنبركات إلى التصميم لتوفير الصلابة المطلوبة للحصول على الرنين، مع تردد تسليط الدوامة ودعم الهيكل.
وتُعرف تشكيلات الدوامة بأنها دوامات صغيرة من الهواء تحدث نتيجة للشكل الهندسي للجهاز.
كما سيتضمن النظام مولدًا خطيًا مصممًا ليولد بطاقة مرضية.
تصميم توربينات رياح دون شفرات
وأوضح المشرف العام على البحث، إن الفريق البحثي أجرى دراسة محاكاة باستعمال برنامج Ansys Fluent.
بالإضافة إلى المحاكاة باستعمال برنامج COMSOL للمولد الخطي، لافتًا إلى أن المتغيرات ذات الأهمية في عمليات المحاكاة كانت الرنين أساسًا.
كما أُجريت اختبارات ركّز كل منها على جوانب المشروع المختلفة للتردد الطبيعي للهيكل وصلابة الزنبرك ومخرجات الكهرباء لضمان تحقيق هدف المشروع.
