Keskustelut tuulivoimasta koskevat yleensä suuria vaaka-akselisia kolmisiipisiä tornituuliturbiineja (HAWT). Innova-tiiviset pienemmän mittakaavan ratkaisut kuitenkin kehit-tyvät, ja koostaan huolimatta ne ovat korvaamattomia juuri oikean ratkaisun tarjoamisessa tiettyihin käyttökohteisiin.

Espanjalainen Vortex Bladeless S.L. väittää rohkeasti, että sen tekniikka auttaa uudistamaan tuulivoimaa. Ja epäile-mättä se on päässyt jäljille. Vortex Bladeless on voittanut useita innovaatiopalkintoja, ja nyt sitä tukee Norjan valtion energiayhtiö Equinor ja rahoittaa osittain Euroopan komis-sion Horizon 2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelma.

Täydellinen kaupunkikäyttöön

Yrityksen nimen mukaisesti Vortex Bladeless -turbiinissa ei käytetä HAWT-turbiinien jättimäisiä roottorilapoja. Itse asiassa ensimmäiset nanoprototyypit ovat vain 0,85 metriä korkeita. Ne eivät myöskään ole todellisia turbiineja. Voi kuulostaa epäilyttävältä, mutta lavattomia tuuliturbiineja ei ole tarkoitettukaan kilpailemaan HAWT-turbiinien kanssa.

David Yáñez, toinen perustajista, toimitusjohtaja ja tekno-logiajohtaja, sanoo: ”Nyt kun uusiutuvasta energiasta on tullut kiistaton ja kilpailukykyinen vaihtoehto, lähitule-vaisuus kuuluu jaettavalle ja jopa hajautetulle energialle.”

”Yksilöistä ja perheistä tulee merkittäviä toimijoita, jotka tuottavat ja markkinoivat omilla katoillaan tuotettua energiaa. Haluamme tekniikkamme auttavan heitä kattamaan energiatarpeensa.”

Lavattomat tuuliturbiinit vievät pystysuuntaisen raken-teensa ansiosta vain vähän tilaa, ja ne ovat käytännössä äänettömiä. Siksi ne soveltuvat erinomaisesti kaupunki- ja asuinalueille. Ne eivät myöskään ole vaarallisia linnuille.

Kestävä ja edullinen rakenne

Miten lavaton tekniikka toimii? Vortex Bladeless -verkkosivusto kertoo innovaationsa olevan pyörteen synnyttämä tärinäreso-noiva tuuligeneraattori. Se hyödyntää pyörreratailmiöksi kutsu-tun pyörteilyn tuulienergiaa.”

Rakenteessa käytetään joustavaa kartiomaista mastoa pystysuo-raan kiinnitetyn kaksiosaisen jäykän sylinterin sisällä. Sylinterin alaosa on kiinnitetty tukevasti maahan, yläosa liikkuu vapaasti ja värähtelyn amplitudi on suurimmillaan.

Masto reagoi optimaalisesti tuulennopeuksiin ja mukautuu nopeasti tuulen suunnanmuutoksiin ja pyörteisiin ilmavir-tauksiin. Kun sylinteri värähtelee, se ottaa talteen mekaanista energiaa, joka sitten siirretään vaihtovirtageneraattoriin, joka muuntaa sen sähköksi. Generaattori on suhteellisen yksinker-tainen rakenne, jossa on kelat ja magneetit mutta ei hammas-pyöriä, akseleita tai liikkuvia osia, joten se on edullinen ja helppo valmistaa. Käytössä turbiinin rikkoutumisen ja seisokkiajan riski pienenee merkittävästi, mikä vähentää kunnossapitotarvetta.

Lavaton turbiini on suunniteltu kestämään rankkoja sääolosuh-teita, kuten sadetta ja lunta, sekä tuulennopeutta 30–35 m/s eli voimakkaita myrskyjä tai lähes hurrikaanivoimia.

Sillan romahtaminen aloitti muutoksen

Yáñez sai idean opiskellessaan insinööriksi Valladolidin yliopis-tossa. Hän näki 1940-luvun elokuvan Tacoma Narrows -sillasta, joka heiluu hurjasti tuulessa. Silta romahti vain neljä kuukautta sen jälkeen, kun se oli avattu liikenteelle.

Hän muistelee: ”Silta kerää huomattavan paljon energiaa. Mietin, voisimmeko kehittää sitä hyödyntävää tekniikkaa. Sitten ymmärsin, että pystysuuntainen rakenne ulottuu tuuleen korkealla maanpinnasta, missä tuulen nopeus on suurempi.”

Vortex Bladelessillä on tällä hetkellä kuusi rekisteröityjen patent-tien perhettä. Yritys perustettiin vuonna 2014 bisnesenkeleiden ja muun rahoituksen avulla. Siitä lähtien jännittävään matkaan ovat kuuluneet joukkorahoitus, palkinnot, medianäkyvyys, innostavat yhteistyöhankkeet ja prototyyppien rakentaminen.

Vihdoinkin markkinoille

Kehitys on jännittävässä vaiheessa, Yáñez sanoo: ”Yli puoli vuosikymmentä kestäneen tekniikan pöydän ääressä kehittä-misen ja joidenkin esisarjojen valmistamisen jälkeen olemme päässeet riittävän pitkälle ja otamme ensimmäiset vaatimatto-mat askelet markkinoille.”