Bərpaolunan enerji qaynağı: külək

Tükənməz və bərpa oluna bilən enerji qaynaqlarından biri olan külək enerjisi bu gün bir çox ölkədə təcrübədən keçirilən və effektiv nəticələr əldə edilən qaynaqdır. Küləkdən enerji əldə etmək bərpa olunan enerji mənbəsi olmaqla yanaşı ətraf mühitin zərər görməməsi üçün də effektiv üsuldur. Bu üsulla atmosferdə isti və soyuq havanın mübadiləsi nəticəsində yaranan küləyin kinetik enerjisi əvvəlcə mexaniki, sonra isə elektrik enerjisinə çevrilir.

Küləkdən əldə edilən enerji gündəlik həyatımızın bir çox sahəsində işimizə yarayar – parkların, xiyabanların, küçələrin, prospektlərin işıqlandırılması, dövlət qurumları və təşkilatların, sənaye və ya xidmət sektorundakı müəssisələrin enerji təminatında, parklardakı, bağlardakı suvarma sistemlərinin, fərdi evlərin elektriklə təchizatında böyük paya sahib olar. Yəni, külək enerjisindən enerjiyə ehtiyacı duyulan hər sahədə istifadə edilə bilər. Bu həm ekoloji cəhətdən təmiz variantdır, həm də xərcləri minimuma endirdiyi üçün büdcəyə qənaətdir.

Günəşin isti şüaları dünyanın bəzi hissələrini istilikdən yandırsa da, digərlərinə uzun müddət çatmır. Bu, bütün atmosferdə isti və soyuq havada fərqlər yaradır. Hava isindikcə onun təzyiqi azalır və yer səthindən yuxarı qalxır, soyuq hava isə yüksək təzyiqə malik olduğu üçün cazibə qüvvəsinin təsiri ilə həmişə səthə yaxınlaşmağa meyllidir. İsti və soyuq havanın dairəvi mübadiləsi nəticəsində güclü cərəyan yaranır. Bu, küləkdir.

Havanın yüksək təzyiq bölgəsindən aşağı təzyiq bölgəsinə yerdəyişməsi nəticəsində yaranan küləyin əsasını temperatur fərqi təşkil edir. Küləyin sürəti təzyiq fərqinə görə dəyişir. Fırlanma oxundan asılı olaraq küləyin kinetik enerjisindən istifadə edərək elektrik enerjisi istehsal edən turbinlər maili ox, üfüqi ox, şaquli ox kimi təsnif edilir. Gecə saatlarında temperatur azalır, soyuyan hava növbəti günün sübhündə isinməyə başlayır. Yerdəyişmə başlayır, atmosferdəki soyuq hava yerə enir, külək əmələ gəlir. Külək turbin qanadlarını döndərməyə başladığı üçün kinetik enerji generatorun köməyi ilə əvvəlcə mexaniki enerjiyə, sonra isə elektrik enerjisinə çevrilir.

Tarixi mənbələrə görə, küləkdən istifadə ideyasının eramızdan əvvəl 4000-ci ildə insanın suyun üzmə qabiliyyətini kəşf etdiyi zaman yarandığı güman edilir. Məlumdur ki, misirlilər sal, avarlı qayıq və qayıq kimi su nəqliyyat vasitələrini icad etdikdən sonra sürəti artırmaq üçün zamanla bu nəqliyyat vasitələrinə yelkən adlanan qurğular əlavə ediblər. Fırlanan qurğuların (turbinlərin) köməyi ilə küləkdən fasiləsiz güc əldə etmək - bir çox ixtiralar kimi - qismən təsadüf, qismən də maraq nəticəsində olub.

Külək enerjisindən ilk dəfə eramızdan əvvəl 1000-00-ci illər arasında Çin, Fars və ya Yunanlar tərəfindən quruda istifadə edildiyinə dair tarixi qaynaqlarda müxtəlif qeydlər var. İlk nümunələri eramızdan əvvəl 900-cü ilə aid edilən şaquli külək turbinlərindən o dövrdə su vurmaq və taxıl üyütmək üçün istifadə olunub. Sonrakı əsrlərdə böyük yel dəyirmanlarına çevrilən sadə mexanizmlərin nəticədə bugünkü müasir elektrik stansiyalarına çevrilməsi, əlbəttə ki, bir çox ixtiraların inkişaf prosesi kimi - 19-cu əsrə qədər gözləməli oldu. Beləliklə, texnologiyada demək olar ki, hər şey kimi, müasir külək turbinlərinin ixtirası İkinci Sənaye İnqilabı dövrünə təsadüf edir.

Külək enerjisindən elektrik enerjisinin alınması ilə bağlı ilk araşdırmalar Danimarkalı fizik Poul La Kur tərəfindən aparılıb. Kur həm də bu sahədəki inqilabi fəaliyyətinə görə müasir aerodinamikanın qabaqcıllarından hesab olunur. Kur 1891-ci ildə külək turbininin qurulması üçün ilk cəhdini etdi və dörd il sonra, 1895-ci ildə o, həm də mexaniki enerjini elektrik enerjisinə çevirən külək turbininin ilk prototipini hazırladı. Lakin onun ixtirası hökumət tərəfindən dəstəklənmədiyi üçün sonrakı illərdə işini əsasən kağız üzərində davam etdirib. Poul La Kur tərəfindən hazırlanmış ilk beş və dörd qanadlı külək turbin modellərindən sonra bu sahədə araşdırmalar alman fiziki Albert Betz və aviasiya mühəndisi Ulrich Hütter ilə daha da dərinləşdi.

Daha az qanadlı və daha incə quruluşlu külək turbinlərinin səmərəlilik baxımından daha güclü bir seçim olduğunu iddia edən Kur tezisi, 1980-ci illərdə iki qanadlı külək turbin modellərinin də ideya qaynağı oldu. Bununla belə, üstünlük bu gün geniş ərazilərdə tez-tez rastlaşdığımız üç qanadlı turbinlərə verilir. Səbəb, ağırlığı bərabər paylamaq və fırlanma anını azaltmaqla enerji səmərəliliyini artırmaq idi. Bu səbəblə üç qanadlı dizaynlar ən ideal quruluşa sahib hesab edilir.

Külək turbinləri şaquli oriyentasiyaya görə daha az yer tutur. Yaşayış mühitinin qorunması baxımından da daha çox üstünlük verilən alternativdir. Hətta əkinçilik sahələri olan ərazilərdə də yerləşdirilə bilər. Bundan əlavə, o, hətta məskunlaşma üçün yararsız olan yamacları, dağları təmiz enerji istehsalı üçün yararlı sahələrə çevirməyə imkan verir.

Beynəlxalq Bərpa Olunan Enerji Agentliyinin (IRENA) 2021-ci il sonu rəqəmlərinə görə ümumi meqavat (MVt) quraşdırılmış külək enerjisi gücünə görə dünyanın aparıcı ölkələri Çin, ABŞ və Almaniyadır. Bu ölkələri müvafiq olaraq Hindistan, İspaniya, Böyük Britaniya, Braziliya, Fransa, Kanada və İsveç izləyir.

Qlobal Külək Enerjisi Şurasının (Global Wind Energy Council - GWEC) hazırladığı "Global Wind Report 2022" hesabatında qeyd edilirdi ki, Azərbaycan ofşor zonalarda külək enerjisi potensialına görə dünyada 2-ci ölkədir. Hesabatda deyilirdi ki, ölkəmizin, təxminən, 157 qiqavatt külək enerjisi potensialı var və hökumət 2030-cu ilə qədər ümumi enerji qoyuluşunda bərpa olunan enerjinin payını 30 %-ə çatdırmağı planlaşdırır.

Lalə Mehralı

Yazı Azərbaycan Respublikasının Medianın İnkişafı Agentliyinin maliyyə dəstəyi ilə “ekologiya və ətraf mühitin mühafizəsi” istiqaməti çərçivəsində hazırlanıb