توربین های بادی، تاریخچه و کاربرد

مروری بر تاریخچه توربین های بادی

یکی از حوزه‌هایی که سرمایه‌گذاری در آن می‌تواند، فردای سیاره‌ی زمین را نجات دهد، منابع انرژی تجدید پذیر است. در این مطلب به انرژي بادی می‌پردازیم. باد، شکلی از انرژی خورشیدی است که از گرم شدن نابرابر سطح زمین در اثر تابش خورشید به‌وجود می‌آید، به‌همین جهت، تا زمانی که خورشید می‌تابد، باد هم می‌وزد!

باد، مدت طولانی‌ است که در خدمت انسان‌ها است. از زمان‌های دور، انسان‌ها انرژی باد را مهار کرده‌اند. قایق‌های بادبانی بیش از ۷ هزار سال قبل طول رودخانه نیل در مصر را طی می‌کردند، آسیاب‌های بادی ساده در چین، آب را پمپاژ می‌کردند، در حالی که آسیاب‌های بادی عمود محور، برای خُرد کردن دانه‌های غله و گندم در ایران و خاورمیانه مورد استفاده قرار می‌گرفتند. احتمالا ایرانیان باستان، از ماهرترین و مبدع‌ترین اقوام جهان در مهار انرژي بادی بوده‌اند. ایرانیان علاوه بر آسیاب‌های عمود محور، از دلو (دولاب) یا چرخ چاه برای رساندن آب چاه به مزارع استفاده می‌کردند. آنها همچنین از مدت‌ها قبل با ساختن بادگیرها (از تاریخچه بادگیرها اطلاعات دقیقی در دست نیست) از انرژي باد برای خنک کردن خانه‌ها و عمارت‌های خود بهره‌ برده‌اند.

گفته می‌شود که آسیاب‌های بادی ایرانی در حدود ۵۰۰ تا ۹۰۰ سال قبل از میلاد به‌کار گرفته شدند. اولین طرح شناخته‌شده از یک آسیاب بادی، همان مدلِ عمود محور ایرانی است که با پره‌های عمودی از جنس از چوب ساخته‌ می‌شدند و با اتصال به ستون‌های افقی و یک محور مرکزی به آسیاب گندم می‌پرداختند.

آسیاب‌های بادی عمود محور در چین نیز مورد استفاده قرار می‌گرفتند که اغلب حتی ادعا می‌شود که این کشور  زادگاه آسیاب‌های بادی بوده است. اما در حالی که اعتقاد بر این است که آسیاب بادی در چین بیش از ۲۰۰۰ سال پیش اختراع شد و سپس به همه‌جای جهان رفت، اما اولین اسناد مربوط به آسیاب‌های بادی چین به قرن سیزدهم برمی‌گردد. در آنجا نیز کاربردهای اولیه ظاهرا آسیاب دانه‌ی ذرت و پمپاژ آب بوده است.

به‌تدریج روش‌های جدید استفاده از انرژی باد به سراسر جهان رفتند. در قرن شانزدهم، مردم در خاورمیانه به‌طور گسترده‌ای از آسیاب‌های بادی استفاده می‌کردند. بازرگانان و جنگجویان صلیبی این ایده را با خود به اروپا بردند. هلندی‌ها، معماری آسیاب‌های بادی را اصلاح کردند و از آن برای تخلیه آب در تالاب‌های رود راین استفاده کردند.

مزیت و کاربردهای توربین های بادی

مهم‌ترین مزیت، توربین‌های بادی، کاهش تاثیرات مخرب زیست‌محیطی است. توربین‌های بادی مستقیما، هیچ‌گونه آلودگی آب‌وهوایی یا زیست‌محیطی ندارند. به همین ترتیب، تجهیزات و ماشین‌آلات توربین‌های بادی هیچ یک از گازهای گلخانه‌ای مضر را که به تغییرات اقلیمی کمک می‌کند، منتشر نمی‌کنند. این عدم آلودگی باعث می‌شود که جمعیت‌هایی که در اطراف مزارع بادی ساکن هستند، از مشکلات جدی پزشکی مانند سرطان ریه یا آسم مصون باشند. علاوه‌ بر این، حیوانات نیز در محیطی سالم‌تر رشد می‌کنند.

با توجه به اینکه انرژی باد یک منبع تجدید پذیر است و به کشتیرانی یا ذخایر زیرزمینی متکی نیست، مانع از آلودگی‌های غیر مستقیم ناشی از حمل‌و‌نقل می‌شود. انرژی بادی برخلاف بسیاری از روش‌ها، قادر به تولید برق بدون استفاده از آب است، به همین جهت، می‌تواند از آلودگی آب و کمبود انرژی ناشی از خشکسالی جلوگیری کند.

توربین‌های بادی به‌ویژه در مناطق بادخیز، می‌توانند در تمام ساعات شبانه‌روز برق تولید کنند. این امر به‌خصوص برای مناطق ساحلی و کوهستانی مطلوب است. همچنین می‌توان توربین‌های بادی و پانل‌های خورشیدی متوسط را برای به حداکثر رساندن تولید انرژی تجدید پذیر در مکان‌هایی با آفتاب و باد متناوب ترکیب کرد.

توربین‌های بادی می‌توانند در مکان‌های مختلفی با کاربردهای تجاری یا خانگی نصب شوند. تجهیزات بادی را می‌توان در منازل، مزارع، سکوهای دریایی و در بالای تپه‌های بلند نصب کرد. توربین‌های دریایی می‌توانند پایه‌های ثابت یا شناور داشته باشند و از جریان‌های مداوم بادهای اقیانوسی بهره‌مند شوند. در واقع، این شکل از انرژی تجدیدپذیر بسیار مقیاس‌پذیر است. در حالی که نیروگاه‌های سنتی برای تامین برق جمعیت‌های بزرگ طراحی شده‌اند، توربین‌ها در ابعاد مختلفی توسعه یافته‌اند. مدل‌های مختلف توربین‌های بادی می‌توانند برق یک مزرعه کوچک، یک خانه یا صدها خانه را تامین کنند.

مزیت دیگر توربین‌ها، جاگیر نبودن است. توربین‌های بادی بر خلاف نیروگاه‌های مرسوم و حتی مزارع خورشیدی، فضای زیادی را اشغال نمی‌کنند. و مردم می‌توانند به فعالیت‌های دیگر خود در مناطق اطراف توربین‌های بادی ادامه دهند. به‌عنوان مثال، توربین بادی می‌تواند در یک مزرعه با محصولات کشاورزی یا دام‌ها نصب شود. این مورد، به‌خصوص برای کشورهای کوچکی که با مشکل کمبود جا مواجه‌اند، می‌تواند اهمیت زیادی داشته باشد. به‌این ترتیب، توربین‌های بادی می‌توانند بدون از بین بردن زمین‌های کشاورزی یا زیستگاه‌های حیات وحش به تولید برق بپردازند.