Siden antikken har mennesker forsøkt å forutsi klimaets oppførsel for å forutse naturfenomener. Vulkanutbrudd, tyfoner, flom, jordskjelv eller tsunamier er eksempler på store hendelser som vi har forsøkt å forutse for å redusere konsekvensene. Men i stedet for å fokusere på å forutsi det uforutsigbare, hvorfor ikke dra nytte av de naturlige manifestasjonene som allerede eksisterer til en slags fordel?
Disse fenomenene frigjør enorme mengder energi. For eksempel inneholder tropiske stormer og orkaner kraftig vind som kan brukes til å generere vindenergi. Så spørsmålet oppstår: hvordan kan vi utnytte disse fenomenene og transformere deres enorme energi til noe nyttig?
Energi generert av vind
Vind er en uuttømmelig energikilde og er nøkkelen i katastrofale hendelser som orkaner og tropiske stormer. Vindkast kan nå opp til 257 km/t og til og med generere mer enn 9 milliarder liter regn i noen kraftige stormer. Mengden energi som frigjøres av fenomener som orkaner overstiger mengden av alle atomvåpen i verden til sammen. Arbeidet til forskere over hele verden er å fange, utnytte og lagre denne energien.
Foreløpig utnytter vi vinden med vindenergi, men konvensjonelle vindturbiner er ikke forberedt på å tåle ekstreme forhold. Gjeldende installasjoner er optimalisert for vind på opptil 90 km/t. Imidlertid overskrider orkaner disse grensene, og krever betydelige forbedringer i teknologien.
Et av de viktige fremskrittene har vært utviklingen av turbiner som kan operere med vind på opptil 144 km/t. Selv om dette er bemerkelsesverdig fremgang, er det fortsatt langt fra å kunne motstå orkanhastigheter, noe som øker behovet for å fortsette med innovasjon for å håndtere vinder på opptil 260 km/t med større frekvens i fremtiden.
Kan vi stoppe orkaner?
Et interessant tema er om det ville være mulig ikke bare å utnytte energien til orkaner, men også å redusere deres destruktive virkning. En studie fra Stanford University har simulert hvordan en havvindpark kan redusere vindhastigheten i en orkan med 50 %, selv før den når land. Tusenvis av turbiner, med blader på 120 meter i diameter, installert over havet, ville være nødvendig for å dempe effekten av en stor orkan.
Denne tilnærmingen vil ikke bare bidra til å fange energien deres, men vil redusere bølgene og oversvømmelsene de forårsaker betydelig. En installasjon av en slik størrelsesorden er imidlertid ennå ikke innen rekkevidde på grunn av høye kostnader. Imidlertid kan teknologisk utvikling og forbedrede materialer gjøre dette mer gjennomførbart i fremtiden.
Er det levedyktig å utnytte orkanenergi?
Kina leder viktige fremskritt på dette feltet. Utenfor kysten av Fujian har GWH252-16MW offshore vindturbin blitt installert, som brøt elektrisitetsproduksjonsrekorder på 24 timer, og genererte 384,1 MWh under tyfonen Haikui. Dette ble muliggjort av sin sanntids bladjusteringsdesign, som gjør at turbinene kan fortsette å operere under vind på opptil 80 km/t, mens andre konvensjonelle vindturbiner stenges for å forhindre skade.
GWH252-16MW-turbinen har også evnen til å operere under ekstreme forhold som tyfoner, slik at sterk vind kan høstes for å generere kraft. Dette er en lovende teknologi for fremtiden, da den kan brukes systematisk i orkanutsatte områder.
Parallelt med dette har ikke andre alternativer som BAT altaeros-turbinen nådd sitt maksimale kommersielle potensial, men viser interesse for å fange energi fra atmosfæriske fenomener i store høyder. Designet for å dra nytte av ekstrem vind, representerer denne flygende turbinen fortsatt en innovasjon som venter på kommersialisering.
Offshore vindturbiners rolle
En del av fremtiden for vindenergi for å håndtere orkaner ligger i installasjonen av vindparker til havs, langt fra kysten. De store utvidelsene av disse parkene kan redusere hastigheten på orkanvindene med mer enn 140 km/t, ifølge datasimuleringer. Dette vil ha en positiv effekt ikke bare på kraftproduksjon, men også på forebygging av naturkatastrofer ved kysten ved å redusere bølger og virkningen av stormen.
Eksperter som Mark Z. Jacobson og Cristina Archer hevder at hvis orkanen Katrina hadde passert gjennom en park av denne størrelsen, ville dens innvirkning vært mye mindre, og forvandlet seg til en tropisk storm når den nådde land.
På denne måten er offshore vindenergi ikke bare en kilde til ren elektrisitet, men spiller også en avgjørende rolle for å redusere klimapåvirkningen på jorden. Dette er en vei fremover, men det krever betydelige fremskritt innen materiale og teknologi for å gjøre disse ideene gjennomførbare i stor skala.
Utvikling av teknologi for å utnytte fenomener som orkaner er et fascinerende område med klart vekstpotensial i fremtiden. Forskere og selskaper rundt om i verden fortsetter å undersøke måter å gjøre ikke bare mer effektiv, men også sikrere høsting av energi fra ekstrem vind, noe som kan utgjøre en betydelig forskjell i områdene som er mest berørt av disse hendelsene.