تصميم توربينات رياح دون شفرات على يد باحثين مصريين

تصميم توربينات رياح دون شفرات، هو أحدث ما توصل إليه باحثون مصريون، في محاولة لاستكشاف أحدث التقنيات التي يمكن الاستفادة منها في توليد الكهرباء.

وتتصدر مشروعات طاقة الرياح في مصر اهتمامات الدولة، لا سيما في ظل ما تملكه البلاد من موارد هائلة في هذا القطاع، بالإضافة إلى سهولة توطين صناعة مكونات التوربينات محليًا.

وفي هذا الإطار، يعمل باحثون مصريون على تصميمات جديدة للتوربينات، أحدثها ما توصّل إليه الفريق البحثي المكون من قسمي الهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية في جامعة فاروس بالإسكندرية.

ونجح الباحثون في التوصل إلى تصميم -اطّلعت على تفاصيله منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)- لتوربين يولّد طاقة الرياح دون شفرات.

وحصل مشروع تصميم توربينات رياح دون شفرات على المركز الأول بالمنتدى الآفروآسيوى للابتكارات والتكنولوجيا، الذي عُقد في جامعة البتراء في العاصمة الأردنية عمان خلال المدة من 2-5 مارس/آذار 2024.

وشارك في البحث من قسم الهندسة الميكانيكية الطلاب: أرن مسعد، ومحمد أمير، ودانية عبدالقادر، بإشراف الدكتور نبيل رشوان، ومن قسم الهندسة الكهربية الطلاب: عبدالمنعم محب، وأحمد حسين، وعبدالرحمن أيمن، بإشراف الدكتور جمال محمود.

توربينات رياح دون شفرات

قال المشرف على البحث من قسم الهندسة الميكانيكية الدكتور نبيل رشوان -في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة-، إن مشروع تصميم توربينات رياح دون شفرات يقدّم نظامًا مميزًا لتوليد الكهرباء، ويوفر حلًا هادئًا وآمنًا وبسيطًا وفاعلًا في مواجهة توربينات الرياح التقليدية.

وأضاف رشوان أن فكرة المشروع اعتمدت على استبدال الشفرات في التوربينات التقليدية بهيكل مخروطي الشكل متباعد على طول عمود يتحرك استجابة لتيارات الهواء.

وتابع أن التوربينات الجديدة الخالية من الشفرات تمتاز بأنها أكثر مراعاة للبيئة وأقل تهديدًا لمسارات الطيور المُهاجرة.

ويقدّم هذا التصميم -الخالي من الشفرات- حلًا لمشكلة اعتراض توربينات الرياح لمسارات الطيور المهاجرة، ولا سيما أن مصر تملك موقعًا جغرافيًا فريدًا يجعلها محطة للطيور القادمة من شرق أوروبا ووسطها.

عصر جديد لطاقة الرياح

أوضح الدكتور نبيل رشوان أن تصميم توربينات رياح دون شفرات يهدف إلى إبراز عصر جديد لطاقة الرياح بأداء محسّن يمكن أن يوفر محركًا اقتصاديًا وصديقًا للبيئة وموثوقًا، إذ يعتمد على التخلص من ناقل الحركة المُكلف والمعقّد والمعرّض للتآكل.

وأشار إلى أن هذا المشروع يهدف إلى إنشاء نظام توليد لطاقة الرياح بهيكل مصمم على شكل أسطوانة بطول 1.5 متر، باستعمال مادة معينة تستغل تشكيل الدوامة لتوليد الطاقة من الرياح.

كما أُضيفت زنبركات إلى التصميم لتوفير الصلابة المطلوبة للحصول على الرنين، مع تردد تسليط الدوامة ودعم الهيكل.

وتُعرف تشكيلات الدوامة بأنها دوامات صغيرة من الهواء تحدث نتيجة للشكل الهندسي للجهاز.

كما سيتضمن النظام مولدًا خطيًا مصممًا ليولد بطاقة مرضية.

دراسة محاكاة

قال المشرف على البحث من قسم الهندسة الميكانيكية -في تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة-، إن الفريق البحثي أجرى دراسة محاكاة باستعمال برنامج Ansys Fluent.

بالإضافة إلى المحاكاة باستعمال برنامج COMSOL للمولد الخطي، لافتًا إلى أن المتغيرات ذات الأهمية في عمليات المحاكاة كانت الرنين أساسًا.

كما أُجريت اختبارات ركّز كل منها على جوانب المشروع المختلفة للتردد الطبيعي للهيكل وصلابة الزنبرك ومخرجات الكهرباء لضمان تحقيق هدف المشروع.

موضوعات متعلقة..

• تحويل طاقة الرياح إلى حرارة.. تقنية جديدة غير مكلفة لتدفئة المنازل
• توربينات رياح بأجنحة نسور.. تقنية حديثة تنتظر التطبيق
• فريق مصري يتمكن من تصنيع توربين رياح لتغذية الأراضي الزراعية بالكهرباء

اقرأ أيضًا..

• وكالة الطاقة الدولية تخفض توقعات الطلب على النفط خلال 2024
• معهد البحث في الطاقة الشمسية: المغرب سيكون رائدًا في تصدير الهيدروجين.. وهذه أرخص مدينة (حوار -2/2)
• التنقيب عن النفط والغاز في شمال أفريقيا.. خطوات جديدة لـ4 دول عربية
• ثورة النفط الصخري في الأرجنتين.. هل يشعلها الرئيس الذي يشبه ترمب؟ (تقرير)