آیا توربین های بادی می توانند یک سلاح مخفی در برابر طوفان ها باشند؟ فانتزی امروز ممکن است واقعیت فردا باشد

آنا بروگل مؤسسه رهبری انرژی پاک و دانشگاه جانز هاپکینز این مقاله را با هم نویسند.

با طوفان نیکول ساختن زمین در فلوریدا در اوایل این هفته، یادآوری دیگری است که ایالات متحده باید برای محافظت از خود در برابر تهدید مداوم و سالانه طوفان‌ها تلاش بیشتری انجام دهد. تغییرات آب و هوایی منجر به رویدادهای شدید آب و هوایی می شود، و هر چقدر هم که عجیب به نظر برسد، یک سلاح مخفی در مبارزه ما با آنها ممکن است توربین های بادی باشد. این موضوعی است که باید در نظر گرفته شود زیرا دولت بایدن در جهت یک اقدام می کند هدف استقرار 30 گیگاوات نیروی بادی فراساحلی تا سال 2030.

نصب توربین‌های بادی در مقیاس بزرگ می‌تواند بر قدرت باد، موج طوفان و حتی بالقوه تأثیر بگذارد. بارش سطوح طوفان ها با نزدیک شدن طوفان، توربین‌های بادی خاموش می‌شوند، اما خود ساختارهای فیزیکی وقتی در تعداد زیاد جمع می‌شوند، می‌توانند طوفان را کاهش دهند و مقداری از انرژی جنبشی را هنگام عبور از آن استخراج کنند.

به نظر می رسد چیزی خارج از یک رمان علمی تخیلی - و در حال حاضر به فانتزی نزدیکتر است تا واقعیت - اما این ایده مبتنی بر فیزیک و علم بررسی شده است.

یک مطالعه، مثلاً از محققان در استنفورد و در سال 2014 منتشر شد، به اثرات فرضی یک تاسیسات متشکل از 78,000 توربین بادی در سواحل لوئیزیانا پرداخت. نویسندگان تخمین زدند که اگر چنین پیشرفتی وجود داشته باشد - با هزاران توربین که در 100 کیلومتری ساحل واقع شده اند و تا مایل ها کشیده شده اند - سرعت باد از طوفان کاترینا می توانست باشد تا 98 مایل در ساعت کندتر با موج طوفان تا 79 درصد کمتر.

مطالعه دیگری، این یکی از سال 2018، دریافت که کاهش بارندگی می تواند اثر ضربه ای توربین های بادی فراساحلی باشد. این مطالعه به آسیب های تحمیل شده توسط طوفان هاروی در تگزاس پرداخت و دریافت که یک مزرعه بادی فرضی متشکل از حدود 33,000 تا 75,000 توربین می تواند میزان بارندگی در خشکی را تا حدود 15 درصد کاهش دهد. بارش می شود فشرده شد این مطالعه نشان می دهد که با عبور طوفان از روی توربین ها.

حتی می‌توان تصور کرد که توسعه‌های باد مانند این می‌توانند روزی با جلوگیری از آسیب‌های خشکی برای پوشش هزینه‌های ساخت آن‌ها، پول کافی را ذخیره کنند. این بدان معناست که از مزایای خارجی به تنهایی، حتی بدون در نظر گرفتن مزایای انرژی تولید شده، مزارع بادی فراساحلی می توانند به پایان برسند. برای خود پرداخت می کنند. البته طوفان ها به توربین ها نیز آسیب می رسانند، به همین دلیل است که محققان به دنبال راه هایی برای بهبود دوام و طراحی توربین هستند، به عنوان مثال با تیغه های انعطاف پذیر و توربین های بادی شناور که به کف اقیانوس متصل نیستند

برای روشن بودن، این نتایج مبتنی بر مدل‌ها هستند، نه توربین‌های بادی واقعی و واقعی. در واقع، کمتر از ده توربین بادی فراساحلی در ایالات متحده وجود دارد. پنج در رود آیلند در نزدیکی ساحل وجود دارد جزیره بلوک و دو به عنوان بخشی از a برنامه خلبان در ویرجینیا توسط Dominion Energy ساخته شده استD
. در نهایت، مزرعه بادی در حال ساخت در ویرجینیا 176 توربین خواهد داشت. با این حال، این با ده ها هزار مورد پیش بینی شده در این مطالعات فاصله زیادی دارد.

توربین های جدیدتر بسیار بزرگتر هستند (دو تا سه برابر ارتفاع مجسمه آزادی) و قدرت بیشتری نسبت به توربین های ساخته شده در چند سال پیش تولید می کنند. بنابراین، برخی از مفروضات در این مطالعات، در مورد کمیت و اندازه تاسیسات توربین، ممکن است از قبل قدیمی باشند و بر اثرات برآورد شده بر طوفان ها تأثیر بگذارند.

کج شدن در آسیاب های بادی؟

آیا این شبیه‌سازی‌ها فقط تمرینی برای نظریه‌پردازی بیهوده دانشگاهی است که کاملاً از واقعیت جدا شده است؟ به راحتی می توان مدل های کامپیوتر را مسخره کرد و آنها را به عنوان - ببخشید جناس - صرفاً در آسیاب های بادی کج کرد. اما این مطالعات تلاش‌های جدی برای درک پیامدهای ناخواسته استقرار در مقیاس بزرگ انرژی بادی است، حتی اگر خود استقرار سال‌ها تا اجرای آن فاصله داشته باشد.

با تحقیقات آکادمیک، مانند بسیاری از چیزها، بین تصاویر خارق‌العاده رویاهای ما و حقیقت سخت واقعیت، تعادلی وجود دارد. تحقیقات در مورد پیشرفت‌های باد در مقیاس بزرگ و تأثیرات آن بر طوفان‌ها ممکن است امروزه فقط تئوری باشد. اما بدون ایده های طولانی دیروز، پایان های خوش افسانه ای فردا هرگز نمی توانند محقق شوند.

مانند برخی از دانشگاهیان، دون کیشوت شوالیه خطاکار نیز در دنیایی فانتزی زندگی می کرد. او خود را محافظ Dulcinea del Toboso تصور می کرد. او مطابقت دارد تصور او از یک زن ایده آل: موهای طلایی، پوست آلباستر، به طور کلاسیک زیبا مانند یک مجسمه یونان باستان. البته در واقعیت، او یک دختر دهقانی فقیر اهل ال توبوسو است که دن کیشوت هرگز با او صحبت نکرده است. او حتی نام واقعی او را نمی داند که آلدونزا لورنزو است، نه Dulcinea.

بنابراین بله، دن کیشوت در ذهن خود یک شبیه سازی نادرست ایجاد کرد، اما این فقط یک فرار از واقعیت نبود. زیبا هم الهام بخش بود عاشق شعر. به روشی مشابه، شاید ماهیت ظاهراً دیوانه‌وار مدل‌های رایانه‌ای که در تحقیقات آکادمیک یافت می‌شوند به این معنی است که این مطالعات در حال حاضر بیشتر به داستان نزدیک هستند تا واقعیت. اما این همه طلای احمقانه ای نیست که آنها تولید می کنند، اگر ایده های موجود در آنها در نهایت به چیزی باشکوه و با منافع مستقیم برای همه آمریکایی ها شکوفا شود.