Představte si, že využijete surovou sílu přírodní katastrofy k výrobě energie pro celý národ. Přesně to si představoval japonský inženýr Atsushi Shimizu při vývoji první tajfunové turbíny na světě. Využitím obrovské kinetické energie obsažené v jediném tajfunu chce Shimizu přeměnit to, co bylo kdysi ničivou silou, na udržitelný zdroj energie, který by byl schopen zásobovat Japonsko energií po celá desetiletí.
Japonsko, které se nachází v oblasti často sužované tropickými cyklony, se v minulosti potýkalo s problémy při využívání svého potenciálu větrné energie. Hlavní překážkou bylo spoléhání se na větrné turbíny evropské konstrukce, které jsou optimalizovány pro stabilní a předvídatelné větrné podmínky, na rozdíl od proměnlivých a intenzivních větrů japonských tajfunů.
Výrazným příkladem tohoto problému byl tajfun Usagi v roce 2013, kdy bylo poškozeno nebo zničeno mnoho větrných turbín v Číně, které čelily podobným podmínkám. V důsledku toho se Japonsko přeorientovalo na solární energii. Jak však Šimizu upozorňuje, potenciál větrné energie v zemi značně převyšuje kapacitu solární energie, což vyžaduje technologii přizpůsobenou jedinečným meteorologickým podmínkám Japonska.
Související článek
Inovativní design
Shimizuovo průlomové řešení je turbína se svislou osou a všesměrovou konstrukcí, která umožňuje přizpůsobit se náhlým změnám směru a rychlosti větru – běžným během tajfunů. Na rozdíl od tradičních turbín, které se orientují podle směru větru, může tato konstrukce zachycovat energii z jakéhokoli směru, což zvyšuje její odolnost a účinnost.
Klíčovým rysem tajfunové turbíny je využití Magnusova efektu, fyzikálního principu, který vytváří boční sílu na rotující objekty, podobně jako rotace fotbalového míče. Tento efekt umožňuje přesné řízení rotace turbíny a zabraňuje selhání konstrukce i při větru o rychlosti přesahující 200 km/h.
Účinnost turbíny 30 % je sice o něco nižší než 40 % typických pro běžné turbíny, ale její schopnost pracovat v extrémních podmínkách představuje významnou výhodu a zajišťuje nepřetržitou výrobu energie v době, kdy by jiné turbíny byly nefunkční.
Důsledky pro energetickou budoucnost Japonska
Japonská energetika prošla od havárie jaderné elektrárny ve Fukušimě v roce 2011 výraznou proměnou, která vedla k přehodnocení role jaderné energie v energetickém mixu země. Vzhledem k tomu, že 84 % energie Japonsko dováží, zůstává zranitelné vůči výkyvům na světových trzích a geopolitickému napětí. V této souvislosti je pro zvýšení energetické bezpečnosti a udržitelnosti zásadní rozvoj místních technologií obnovitelných zdrojů energie, jako je turbína tajfunu.
Tajfunová turbína představuje strategický posun směrem k využívání domácích zdrojů a doplňuje nedávné pokroky Japonska v oblasti solárních technologií, jako je vytvoření super solárních panelů odpovídajících 20 jaderným reaktorům. Tyto inovace společně znamenají slibnou cestu k odolnější a soběstačnější energetické budoucnosti Japonska.