A megújuló energia kulcsfontosságú az éghajlatváltozás „kordában tartásához”, és az energiafüggetlenséghez vezető út megteremtéséhez. A jelenleg a tetőn elhelyezhető lehetőségek, például a napelemek azonban csak korlátozott mennyiségű energiát képesek termelni, azt sem mindig, nagy alapterületet igényelnek, és viszonylag rövid életciklusúak. A szélenergia esetén pedig bonyolult, leginkább a lakókörnyezettel nehezen összeegyeztethető eszközökre van szükség. De akkor milyen egyéb lehetőségek jöhetnek szóba?
A megújuló energiaforrások közül az egyik legrégibb, legtisztább és egyben leggazdaságosabb forrás a szélenergia. Már Mezopotámiában is építettek függőleges tengelyű szélmalmokat kenyérgabona őrlésére. Ám Magyarországon egy 2016 szeptemberében napvilágot látott rendelkezés értelmében nem lehet szélerőművet telepíteni. Szabad, de nem lehet. Ugyanis a rendeletmódosítás így szól: „Beépítésre szánt területen és beépítésre szánt terület határától számított 12 000 méteren belül – a háztartási méretű kiserőműnek számító szélerőmű kivételével – szélerőmű, szélerőmű park nem helyezhető el.” Vagyis, a települések 12 kilométeres körzetében tilos az új szélerőművek telepítése. De emellett van rendelkezés, amely a katonai radaroktól és repterektől számított távolságot is szabályozza, sőt még az is meghatározott, hogy mi is az, ami telepíthető: „maximum 2 MW teljesítményű és maximum 100 m magasságba telepíthető szélerőmű”. Elsőre ez patthelyzetnek tűnik. Az AeroMINE Technologies fejlesztése, a rotor nélküli (bladless), kisméretű szélerőművek talán áttörést hozhatnak hazánkban is, ugyanis ez a rendszer rezgésmentes, csendes és könnyen telepíthető, így elegendő hely marad a meglévő napenergia- és közmű-infrastruktúrának. Olyannyira, hogy – a napelemhez hasonlóan – akár régebbi épületek energetikai korszerűsítése is megvalósítható vele. Nem is akárhogyan, ugyanis a gyártó szerint egy ilyen modul ugyanannyi energiát képes termelni, mint 16 napelem-panel. Egészen pontosan – a Sandia National Laboratories és a Texas Tech University szakértőinek hitelesítése alapján – ez az eszköz fajlagosan nem kevesebb, mint 50 százalékkal több energiát termel a napelemnél, amit ugyanabból a pénzből a tetőre szereltünk volna, ráadásul mindehhez mindössze tizedannyi helyre van szükség a tetőn.
Ha mindez nem lenne elegendő, az AeroMINE rendszere a legszélsőségesebb időjárási körülmények között is működik, és éjjel-nappal energiát termel –akkor is, amikor a legnagyobb az energiaigény. Ezt pedig nemcsak a felső értékre kell értenünk, hanem az alsóra is, azaz az általuk szabadalmaztatott aerodinamikai kialakítás már 5 mérföld/órás szélsebességnél is felfogja és felerősíti az épület légáramlását, hasonlóan a versenyautók szárnyprofiljaihoz. A forgó rotorlapátokkal és sok mozgó alkatrészt igénylő, ezért karbantartási problémákra hajlamos turbinákkal ellentétben a mozdulatlan és tartós AeroMINE megoldás kevesebb helyen több energiát termel. Hogyan lehetséges mindez?
A választ 1738 környékén, Daniel Bernoulli elméleteinél kell keresni – aki munkáját Isaac Newton második mozgástörvényére építette. Egy közeg áramlásakor a sebesség növelése a nyomás csökkenésével jár. Ezek az alapelvek azok, amitől a karburátorok működnek, lehetővé teszik, hogy a vitorlások 100 km/h feletti sebességet érjenek el egy 15 csomós szellővel, és Forma–1-es versenyautók az aszfalthoz tapadjanak. Az AeroMINE technológia kihasználja azt a tényt, hogy a legtöbb nagy épület saját szélrendszert hoz létre. Elsősorban a nagy, lapos tetővel rendelkező épületekre való telepítésre tervezték, például raktárakra és elosztóközpontokra, gyártói létesítményekre, irodaházakra, többlakásos lakóépületekre, vagy nagyméretű kiskereskedelmi létesítményekre. De itt még nem ért véget az előnyök felsorolása! A nagy teljesítményű rendszert úgy tervezték, hogy zökkenőmentesen illeszkedjen a már meglévő napelemes megoldásokhoz. A meglévő napenergia-lehetőségekkel kombinálva képes egy épület helyi energiaszükségletének csaknem 100 százalékát előállítani, ennél fogva minimálisra csökkenti az igencsak költséges energiatárolás szükségességét. Ez pedig egy elegáns, csendes és könnyen telepíthető, ráadásul költséghatékony és helytakarékos megújuló helyszíni energia-megoldást jelent.
Az AeroMINE Technologies az Albuquerque-i Sandia Nemzeti Laboratóriummal és a Texas Tech Egyetemmel közösen végzett kutatás során validálta a mozdulatlan rendszert, ami könnyen telepíthető már meglévő épületekre is. A technológia jelentős előrelépést jelent a régi elosztott szélturbinákhoz képest, amelyek a legtöbb tetőhöz nem alkalmasak. Az AeroMINE alapítói egy sokkal hatékonyabb módszert dolgoztak ki a mérsékelt szél hasznosítására, hogy energiát állítsanak elő a nagy, lapostetős épületeknél. A hírek szerint a szabadalmaztatott tetőtéri szélterméket jelenleg a BASF Corporation – a világ legnagyobb vegyipari gyártója – teszteli a BASF wyandotte-i (Michigan) gyártóüzemében, tehát ebben kereskedelmi potenciált is látnak.
A mozdulatlan technológia a versenyautók szárnyprofiljaihoz hasonló aerodinamikát használ, hogy az egyes épületek légáramlását felfogja és felerősítse. Az AeroMINE-rendszerek 20-40 egységből állnak, amelyeket az épület tetejére, annak szélén az uralkodó szélirányba fordítva telepítenek. Kívülről nézve az AeroMINE egy mozdulatlan széltechnológia, úgy néz ki, mintha függőleges szárnyakkal nézne szembe a széllel. Alacsony nyomást hoz létre, amely a szárnyakon lévő perforációkon keresztül jut be. Az üreges szárnyakhoz egy kis belső légcsavar és egy elosztócsőben lévő váltóáramú generátor csatlakozik. Az 5 kW-os AeroMINE egyenként, vagy rendszerben, sorban, egymástól 15 láb távolságra lévő egységekkel telepíthető. Működtethető talajszinten is, de több energiát termel, ha egy magaslatra, például egy épület elülső élére, egy konténersorra vagy egy gerincre szerelik fel. Például egy 40 AeroMINE-ból álló sor egy 140 000 négyzetméteres épületen a tető mindössze 4 százalékát foglalja el, mégis 572 172 kWh/év teljesítményt biztosít. Az ezzel egyenértékű napelemek a tető 46 százalékát vennék igénybe ugyanennyi energia előállításához.
Az AeroMINE-t a Texas Tech University, a Sandia National Laboratories és a Westergaard együttműködésével fejlesztették ki. Az eszköz hatékony, új megoldást kínál a kereskedelmi ingatlantulajdonosok számára, akiknek szembe kell nézniük a megnövekedett energiaköltségekkel és az olyan szolgáltatások iránti bővülő igényekkel, mint például az elektromos járművek töltési lehetőségei. Az Architecture 2030 szerint az épített környezet az éves globális CO2-kibocsátás közel 50%-át termeli, így erre a megoldásra bizony égető szükség is van és lesz a közeljövőben.
(A cikk eredetileg a Zöld Ipar Magazin 2022. decemberi lapszámában jelent meg nyomtatásban.)
További hírek a kategóriából
