Açık denizleri çılgına çeviren ya da karadaki binaları yıkan dünyanın en büyük fırtınaları, rüzgâr santrali geliştiricilerini uzun zamandır korkutuyor. Ancak bu durum artık değişecek.
Operatörler, tropikal siklonlara dayanacak şekilde tasarlanmış türbinleri giderek daha fazla benimsiyor. En son örneklerden biri, yakında Çin’deki bir açık deniz petrol platformuna güç sağlamaya yardımcı olacak “tayfuna dayanıklı” bir yüzer rüzgâr türbini.
Üretici MingYang Smart Energy’ye göre bu 7,25 megavatlık (MW) türbin, 10 dakika boyunca saatte 215 kilometreye varan rüzgâr hızlarına dayanabiliyor. Türbinler Hainan adası açıklarında, sahilin 136 kilometre açığında bir tesisin üzerine kurulu.
MingYang, bu tür rüzgârlarla başa çıkmak için tasarlanmış türbinler üreten ilk şirketlerden biri değil. ABD firması GE, 2021 yılında devasa Haliade-X türbini için tayfun sertifikası aldı. Sabit olan bu türbin 13 megavata kadar kapasiteye sahip.
Türbin bıçakları gibi bileşenler olağanüstü güçlü olsa da hasar görmez değiller. Doğanın güçleri, özellikle de denizde, tahmin edilemeyecek kadar serttir. Bu da rüzgâr türbinlerinin gerçekten kasırgaya hazır olduğunu kanıtlamak için baskı yapıldığı anlamına geliyor.
Tropikal siklonlar -konumlarına bağlı olarak bazen tayfunlar veya kasırgalar olarak adlandırılır- Meksika Körfezi ya da Güneydoğu Asya’nın büyük bir kısmı da dahil olmak üzere dünyanın belirli bölgelerinde tehdit oluşturuyor.
Bu tür fırtınalar, saatte 160 kilometreyi aşan rüzgâr hızlarına ulaşabiliyor. Kaydedilen en güçlü bir dakikalık süregelen rüzgâr hızı, 2015 yılında Doğu Pasifik’te meydana gelen Patricia Kasırgasıydı ve saatte 345 kilometre hıza ulaşmıştı.
Bugünkü türbinler zaten güçlü fırtınalara dayanabiliyor. Durham Üniversitesinde Orsted kürsüsünde olan ve enerji firması Orsted tarafından finanse edilen Simon Hogg, Birleşik Krallık’ın kuzeydoğu kıyısı açıklarında konumlandırılanların 80 kilometreyi aşan rüzgâr hızlarında türbinlerin çalıştığını ve bu noktadan sonra kapatıldığını belirtiyor.
Danimarka Teknik Üniversitesinden Leon Mishnaevsky, rüzgâr türbini bıçaklarının genellikle oldukça güvenilir olduğunu öne sürüyor. Günümüzde, bıçakların güçlü ancak hafif karbon fiber kompozitlerden yapıldığını ve otomatik üretim süreçlerinin, bıçakların sağlamlığı için önemli olan fiberlerin düzgün bir şekilde yerleştirilmesine yardımcı olduğunu belirtiyor.
Rüzgâr türbini üreticileri ayrıca bıçaklarda çeşitli stres testleri yaparak kalite kontrolünü sağlıyor. Bu, bıçaklara büyük “uyarıcılar” takılarak yapılıyor; bu uyarıcılar yukarı ve aşağı sıçrıyor ve rüzgârın yapı üzerindeki tekrarlayan etkilerini simüle ediyor. Prof. Hogg, dev bıçakların bazen kırılma noktasına kadar büküldüğünü ve bunun da taşıyabilecekleri maksimum yükleri doğrulamaya yardımcı olduğunu söylüyor.
Yaklaşık 60 metre veya daha uzun büyük türbin kanatlarının teşhis ve onarımında uzmanlaşmış bir firma olan Bladena’nın CEO’su Find Molholt Jensen, türbin kanatlarında sorun yaratan en tehlikeli güçlerden bazılarının kıvrılma veya bükülme yükleri olduğunu söylüyor.
Yeni tasarımlar durumu kurtaracak gibi görünüyor. Japonya’da Challenergy, merkezi bir kulenin etrafında dönen uzun, dikey kanatlara sahip bir türbin üzerinde çalışıyor. Şu anda faaliyette olan en büyük geleneksel, üç kanatlı türbinlerden çok daha küçük ve daha az güçlü olsa da Challenergy’nin cihazı çok yüksek rüzgârlarla başa çıkmayı amaçlıyor.
Geçen ağustos ayında Hin Nam No adlı güçlü bir tayfun, Filipinler ve Japonya’yı etkilediğinde, şirketin türbinlerinden ikisi üzerinden geçti. Okinawa’daki Ishigaki şehrindeki bir cihaz, yaklaşık 103 kilometre rüzgâr hızı kaydetti. Challenergy’ye göre türbin herhangi bir sorun olmadan çalışmaya devam etti.
ABD’de bir araştırma ekibi, kasırgaya dayanıklı alternatif bir türbin tasarlarken doğadan ilham aldı. Colorado Boulder Üniversitesinden Lucy Pao, “Palmiye ağaçlarından ilham aldık. Şiddetli rüzgârlarda bir nevi akıntıya kapılırlar, rüzgârla birlikte eğilirler.” diye açıklıyor.
Ekip, esnek bıçaklara sahip prototip iki bıçaklı bir rüzgâr türbini tasarladı. Ayrıca, rotor rüzgâra karşı değil, rüzgâr yönünde yer alıyor, bu da güçlü fırtınaların etkisini emmesine yardımcı oluyor. Colorado’da karada yapılan testler sırasında, bıçak uçlarının yarım metreden fazla büküldüğü gözlemlendi. Prof. Pao, hiçbirinin kırılmadığını ve bölgedeki rüzgârların hızlarının kış aylarında 160 kilometreye kadar ulaştığını söyledi.
Böylesi bölgelerdeki meteorolojik zorluklara rağmen, rüzgâr enerjisinin önümüzdeki yıllarda genişlemesi bekleniyor.
Derleyen: Ayça Ayaz
