أثقل طائر في العالم يلهم تصميم طاقة الرياح.. قادر على الطيران 240 كيلومترًا في يوم واحد

تعاون مهندسون ميكانيكيون في جامعة ألبرتا مع إحدى شركات الطاقة المتجددة لتصميم واختبار توربينات الرياح المعتمدة على أجنحة أثقل طائر في العالم: كوندور الأنديز، القادر على الطيران لمسافة تصل إلى 240 كيلومترًا في يوم واحد دون الحاجة إلى ذلك ترفرف بجناحيها.

عند وضعها على طرف شفرة التوربين، فإن “الجنيح” على شكل حرف C المستوحى من الكوندور يقلل من السحب، مما قد يزيد من كفاءة التوربين بنسبة تصل إلى 10٪ في الظروف المثالية، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة الطاقة .

كما تم أيضًا تكييف أجنحة الطيور المحلقة لاستخدامها في الطائرات التجارية والعسكرية حول العالم لزيادة قدرتها على الرفع، كما يقول المؤلف المشارك براين فليك، أستاذ الهندسة الميكانيكية والخبير في ديناميكيات الموائع.

يقول فليك: “كانت لدينا طائرات ذات أجنحة مستقيمة”، “الآن نراهم بأطراف ملتوية، وهناك سبب لذلك.”

طاقة الرياح

ويقول، إن الالتفاف يقلل من دوامة الهواء المتدفقة من طرف الجناح بسبب الاختلافات في ضغط الهواء في أعلى وأسفل الجناح، وهو في الأساس طاقة مهدرة، الجناح هو ما يسمح للكوندور الذي يبلغ وزنه 15 كيلوجرامًا بالبقاء عالياً لفترة طويلة، مستهلكًا الحد الأدنى من الطاقة.

من خلال العمل مع شركة تدعى Biome Renewables، والتي توصلت إلى التصميم المبتكر، قام فليك وفريقه بمحاكاة دوران شفرات التوربينات باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية، مع نتائج واعدة.

ويقول: “هذا سيحدث فرقاً”، “يمكن أن يجعل بعض مزارع الرياح لدينا أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية في الأيام التي لا تكون فيها الرياح عاصفة حقًا – المزيد من العصير لنفس الكمية من العقارات.”

يهدف هذا الجناح إلى أن يكون بمثابة تعديل تحديثي للتوربينات الحالية، ويمكن أن يخفض سعر الكهرباء للسكان مع تقليل استهلاك الوقود الأحفوري.

تعد أطراف أجنحة التوربين أحد الأمثلة على اللجوء إلى العالم الطبيعي بحثًا عن حلول لمشاكل التصميم – وهو مجال متنامي يسمى المحاكاة الحيوية.

يقول خاشيار رهناماي بهامباري، مساعد باحث دراسات عليا ومؤلف مشارك في الدراسة: “إنه لأمر مدهش كيف تطورت الطبيعة عبر آلاف السنين للتوصل إلى مثل هذه التصاميم المثالية”، “إنه يترك مجالًا كبيرًا للإلهام.”

طائر كوندور الأنديز