James Dyson ja James Dysoni fondi meeskond kuulutasid täna välja 2018. aasta Dysoni auhinna võitja, valides 20 rahvusvahelise finalisti seast välja väikese, mittesuunalise tuuleturbiini. O-Windiks nimetatud pehme maakera ripub kaablite vahel, ülal ja all, riputades ümber vertikaaltelje, kas tuul tuleb ülevalt, alt või küljelt.
"Keeruline kuju võtab tuule, paneb selle läbima tunnelid ja tekitab rõhuerinevusi, mis muudab selle pöörlemiseks alati ühesuunaliseks, " ütleb leiutaja Nicolas Orellana, hiljuti Lancasteri ülikooli teaduse magistriõppe lõpetanud, kes töötab täiskohaga O-Windis. .
Orellana arendas esimese O-Windi prototüübi mitte generaatorina, vaid tuulest juhitava roverina, mis suudaks tõhusalt liikuda üle lamedate kõrbete. Koos partneri Yaseen Nooraniga, keda ta tundis Lancasterist, mõistis Orellana, et sama põhimõtet saab kasutada ka elektritootmisel. Lai palliventilatsioon palli ulatuses, suunaga erinevatesse suundadesse, sifooni tuul läbi väiksemate tuulutusavade, nagu hunnik parafoile, mis on kokku keeratud kuuliks. Rõhu erinevused laiadest tuulutusavadest väiksemateni muudavad Bernoulli põhimõtte tõttu seadme pöörlema ümber ühe telje.
See spinn võib toita elektrivarustusega palli abil ühendatud elektrigeneraatorit ja Orellana näeb ette 25-sentimeetriseid orbiidid, mis on üles tõmmatud kortermaja rõdudele, kasutades kaootilisi tuuleharjumusi inimeste kodude toiteks, energiat tagasi võrku või kraani soodustariifidesse, nagu neid pakutakse Ühendkuningriigis majaomanikele, kes aitavad luua rohelist energiat.
Kaks peamist tüüpi turbiini maailmas pöörlevad tänapäeval mõlemad ainult siis, kui tuul neile vastu nägu puutub. Traditsioonilised horisontaalsed turbiinid näevad välja nagu tuulikud ja võivad pöörduda sissetuleva tuule poole, kuid mitte ülevalt ega altpoolt tuleva tuule poole. Vertikaalselt orienteeritud labadega generaatorid mahub väiksematesse ruumidesse, kuid on vähem tõhusad ja töötavad horisontaaltasapinnal endiselt ainult tuule all.
"Kui paned rõdule tuuleturbiini, ei lähe te ainult horisontaalse tuule käes, " ütleb Orellana. “Selles asendis võite saada ka vertikaalset või diagonaalset tuult ning see muutub igas olukorras. Sellega… saab see töötada pidevalt ja pakkuda teie majale palju rohkem energiat. ”
Dysoni auhinnad antakse üliõpilastele või ülikooli lõpetanutele nelja aasta jooksul pärast ülikooli programmi, kes on ehitanud elujõulised, uuenduslikud, originaalsed tööriistad või seadmed, mis lahendavad konkreetse probleemi, väikestest suurteni ja kes suudavad näidata füüsilist prototüüpi. Esikoha võitjatena saavad Orellana ja Noorani 40 000 dollarit, mille nad saavad projekti investeerida ükskõik mis viisil. "Raha, mille me neile anname, on nii projektide teinud inimeste investeering kui projektidesse investeerimine, " ütleb Dysoni vanem disainiinsener Chris Vincent, kes aitab auhinna finaliste välja valida. "Meil on see võime eemalt vaadates aidata mõnda tõeliselt muljetavaldavat teedrajavat ja tulevast inseneri ja disainerit."
O-Wind väljub paljude leiutistega finalistide klassist, alates kantavast meditsiiniseadmest, mis jälgib meditsiiniliste vedelike äravoolu nakkuse korral, kuni elektrijaamade reovee kogumissüsteemini ja isegi monteeritavast sipelgapesast (sipelgate tootmiseks kas inimtoiduks või kariloomade söödaks) ja kartulijäätmetest valmistatud plastkahvliga. Üks peamisi suundumusi on aga selliste seadmete väljatöötamine, mis käsitlevad ebaefektiivsust, elatustaset ja keskkonnaküsimusi linnakeskkonnas. Sellesse kategooriasse sobib O-Wind, nagu ka autonoomne järvede puhastusrobot Orca ja tuletorn - väike, pehme, lekke tuvastav robot, mis liigub torude kaudu, et vältida vee peamisi purunemisi, nagu ka mitmed teised.
"Need üritavad omamoodi ümber liikuda linnadele, mida me näeme, kogu maailmas, " ütles Vincent. "Ehkki nende linnade kasvuga võib kaasneda teatav tõhususe suurenemine ning inimestevaheliste ühenduste ja suhtluse paranemine, kuna teil on nii palju asju üksteise otsa laotud, võib see sageli tähendada, et ebatõhusused hiilivad süsteemi."
Orellana ja Noorani on ehitanud O-Windile funktsionaalsed prototüübid, kuid nad katsetavad endiselt suuruse ja materjali osas. Esiteks oli see rover, isegi mitte palli kujuga, kuid võimeline üle ranna sõitma. Nad proovisid plastikust 3D-printimist, kuid selleks kulus kolm kuud ja vahepeal ehitasid nad kartongist ja paberist, mis suutis tuuletunnelis paremini toimida kui plastik. Kuid endiselt on palju küsimusi. Kas praegune, läbimõõduga 25 sentimeetrit on parim? Kas see peaks olema valmistatud paberist, papist või 3D-prinditud plastist? Need küsimused aitavad ka kindlaks teha, kui palju seade maksta võib. Kaks leiutajat loodavad, et miljonid inimesed näevad seda tehnoloogiat kasutusele osaliselt tänu auhinna reklaamimisele ja taotletud patendile.
"Loodame, et O-tuuleturbiin parandab turbiinide kasutatavust ja taskukohasust kogu maailmas, " ütleb Orellana. „Linnad on tuulised kohad, kuid me ei kasuta seda ressurssi praegu. Meie veendumus on, et kui muudame rohelise energia tootmise lihtsamaks, julgustatakse inimesi oma planeedi kaitsmisel suuremat rolli mängima. "
