कोई घुमाव नहीं, सब जीत: स्थिर पवन ऊर्जा परम्पराओं को चुनौती देती है

वायु के बारे में सोचें, और आपको गति याद आती है, है ना? लेकिन अगर हम पवन से ऊर्जा प्राप्त कर सकें बिना उन सामान्य घूमते ब्लेडों के जिन्हें हम देखते हैं? 

यही कुछ नवीनतम पवन ऊर्जा तकनीकों के साथ हो रहा है। वे पवन शक्ति के काम करने के हमारे पुराने विचारों को बदल रहे हैं, पवन की ऊर्जा को नई तरीकों से पकड़ रहे हैं जो हमेशा गति की आवश्यकता नहीं रखते।

जैसे ही हम इन नवाचारों को अपनाते हैं, पारंपरिक तरीकों की सीमाओं को समझना भी महत्वपूर्ण है।  जबकि wind टरबाइन साफ, नवीकरणीय ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, लेकिन उनमें भी कमियां हैं।  उदाहरण के लिए, टरबाइन के माध्यम से पवन ऊर्जा उत्पादन उन स्थानों के लिए आर्थिक रूप से समझदारी नहीं है जहाँ पर्याप्त हवा नहीं होती। 

और चूँकि पवन टरबाइन अक्सर दूरस्थ स्थानों पर स्थापित की जाती हैं, बुनियादी ढांचा स्थापित करना समस्या बन सकता है, विशेष रूप से पवन फार्मों से शहरी क्षेत्रों में घरों तक बिजली ले जाने के लिए ट्रांसमिशन लाइनों का निर्माण। 

इसके अलावा, बड़े टरबाइन शोर उत्पन्न करने और किसी क्षेत्र की दृश्य सौंदर्यशास्त्र को बाधित करने के लिए जाने जाते हैं। इसके अलावा, ये स्थापितियां स्थानीय वन्यजीवों को भी प्रभावित कर सकती हैं। 

इन सभी कठिनाइयों को अब मूल अवधारणा से दूर हुए बिना हल किया जा सकता है, जो कि स्वच्छ शक्ति उत्पादन के लिए पवन का उपयोग है। उत्तर स्थिर पवन टरबाइन में है, क्योंकि वे ध्वनि या अन्य कठिनाइयों को उत्पन्न किए बिना ऊर्जा को harness कर सकते हैं। 

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स्थिर पवन ऊर्जा उत्पादन

स्थिर पवन उत्पन्न करना एक केंद्रीकृत, संसाधन-भारी ग्रिड पर निर्भरता को हटाने और वितरित ऊर्जा संसाधनों (DER) के संयोजन पर निर्भर होने के बारे में है, जिन्हें आवासीय और वाणिज्यिक संरचनाओं की छतों पर स्थापित किया जा सकता है।  जबकि ये ऊर्जा संसाधन सौर और पवन शक्ति दोनों का उपयोग करते हैं, पवन का लाभ यह है कि यह 24/7 उपलब्ध रहता है, जबकि सूर्य की किरणें नहीं। 

इसी बीच, एक स्थिर पवन जनरेटर वर्टिकली माउंटेड एयरफ़ॉइल या पंखों का उपयोग करके पवन शक्ति को पकड़ता है, न कि बड़े आकार के टरबाइन ब्लेड्स को। जब पवन पंखों के पास से गुजरता है, तो उनके बीच एक कम दबाव वाला क्षेत्र बनता है। यह कम दबाव एक सक्शन बनाता है, और एयरफ़ॉइल के बीच स्थित विशेष आकार का टावर इस सक्शन को फीड करता है।यह फीड इकाई के आधार पर रखी गई छोटी टरबाइन के पास से गुजरती है और बिजली उत्पन्न करती है क्योंकि यह घूमती है, बिना बड़े घूमते या चलते भागों को शामिल किए। 

इस प्रक्रिया के कई लाभ हैं। यह शोर प्रदूषण को कम करता है, वन्यजीवों की सुरक्षा में मदद करता है, स्थान का कुशल उपयोग करता है, और कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। 

हालांकि पारंपरिक पवन शक्ति का इतिहास, जैसा कि हम आज जानते हैं, कई वर्षों से है, स्थिर पवन ऊर्जा उत्पादन हमारे स्थिरता प्रयासों में महत्वपूर्ण मूल्य जोड़ता है। और यद्यपि यह नया है, यह पहले से दिखाए गए वादे और संभावनाओं को नहीं घटाता।

आर्किटेक्चर 2030 के अनुसार, वैश्विक कार्बन उत्सर्जन का 50% इमारतों और निर्मित पर्यावरण से आता है। इसमें से, 27% इमारत संचालन से, जबकि 20% इमारत सामग्री, निर्माण, और अन्य निर्माण उद्योग उपयोग से आता है। इसलिए, यह आवश्यक है कि हम इमारत शक्ति समाधान को अधिक कुशलता से उपयोग करें, और स्थिर पवन उत्पादन इसके लिए एक कदम है। 

कई व्यावसायिक उद्यमों ने स्थिर पवन को व्यावहारिक बनाने का कार्य लिया है। हम इन कंपनियों पर चर्चा करेंगे और उनके समाधान में उपयोग की गई तकनीक को देखेंगे। 

स्थिर पवन उत्पादन में परिवर्तनकारी समाधान वाली कंपनियां

1. Vortex Bladeless

Vortex अपने पवन शक्ति समाधान को कई विशेषणों से वर्णित करता है। यह शक्ति ब्लेडलेस, अधिक सुरक्षित, शांत, और अधिक हरित है। 

समग्र रूप से, Vortex Bladeless का विज़न उपभोक्ता-स्तर के बड़े पवन पार्कों से एक नया पवन विकल्प प्रदान करना है। और अपने विज़न को प्राप्त करने के लिए, कंपनी नियमित पवन शक्ति से अलग भौतिकी पर निर्भर करती है। परिणाम अलग और अवसरों से भरपूर है। 

स्थिर पवन उत्पादन तकनीक: Vortex Bladeless तरीका

वोर्टेक्स डिवाइस एक बेलनाकार टावर जैसा दिखता है। यदि हम नीचे से शुरू करें, तो सबसे निचला भाग स्थिर होता है और इसे बेस कहा जाता है। बेस के ऊपर का भाग कोर है, जिसमें एक कार्बन रॉड अंदर रखा जाता है। कोर के ऊपर अल्टरनेटर ट्यूनिंग सिस्टम है। इन सबके ऊपर एक बेलनाकार मस्त है जो पवन दिशा के लंबवत स्वतंत्र रूप से दोलन करता है। 

जब पवन इन बेलनाकार संरचनाओं के चारों ओर बहता है, तो यह दबाव वॉर्टेक्स बनाता है। इन वॉर्टेक्स की आवृत्ति पवन गति पर निर्भर करती है। संरचनाओं की समान प्राकृतिक दोलन आवृत्ति के साथ, वे दोलन करना शुरू करती हैं और पवन ऊर्जा को पकड़ती हैं। 

ऊर्जा को पकड़ने के बाद उसका रूपांतरण चरण आता है। रूपांतरण के लिए, Vortex Bladeless पारंपरिक अल्टरनेटर की तकनीक का उपयोग करता है, जहाँ डिवाइस कॉइल और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच अंतःक्रिया देखता है। 

विद्युत् विद्युत् प्रेरण से उत्पन्न होता है। चुंबक ट्यूनिंग सिस्टम के रूप में भी कार्य करते हैं जहाँ मस्त की लोच स्थिरांक को संशोधित किया जाता है, जिससे दोलन होने की पवन गति सीमा विस्तृत हो जाती है। 

हालांकि Vortex की तकनीक अभी विकास चरण में है, एक बार यह पूरी तरह वास्तविक हो जाने पर, यह समान आकार की नियमित टरबाइन की तुलना में कई लाभ प्रदान करेगी। Vortex ब्लेडलेस गियरलेस और तेलरहित होगी, ब्रेकिंग की आवश्यकता नहीं होगी और निर्माण में आसान होगी। यह हमेशा समान नींव पर स्थित रहेगी। इसे कम स्थान की आवश्यकता होगी और इसका जीवनकाल अधिक होगा।

Vortex Bladeless: संक्षिप्त प्रोफ़ाइल

डेविड सूरिओल और राउल मार्टिन युंटा द्वारा स्थापित, Vortex Bladeless मैड्रिड, स्पेन में स्थित है। यह एक प्रारंभिक चरण का स्टार्टअप है। सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डेटा के अनुसार, कंपनी ने 2021 में टेकस्टार्स से प्री-सीड फंडिंग के रूप में US$120,000 की प्राप्ति की। 

उन लोगों के लिए जो Techstar से अपरिचित हैं, यह खुद को वैश्विक स्तर पर सबसे सक्रिय प्री-सीड निवेशक फर्म के रूप में स्थापित करता है, जिसका US$105 बिलियन का सभी समय का एक्सेलेरेटर पोर्टफोलियो मार्केट कैप है। 

2. Aeromine: Wind-Energy System Without the Blades

एक अन्य कंपनी जो परिवर्तनकारी ब्लेडलेस पवन-ऊर्जा समाधान प्रदान करती है, वह Aeromine Technologies है। ये ब्लेडलेस सिस्टम वाणिज्यिक संपत्ति की छतों पर स्थापित किए जाते हैं ताकि ऑन-साइट नवीकरणीय ऊर्जा प्राप्त की जा सके। 

Aeromine एयरोडायनामिक्स के सिद्धांतों का उपयोग करता है। यह शून्य चल भागों वाले बिल्डिंग-इंटीग्रेटेड एयरफ़ॉइल-आधारित पवन जनरेटर का उपयोग करता है। जब पवन इन एयरफ़ॉइल के माध्यम से गुजरता है, तो उनके बीच एक कम दबाव वाला क्षेत्र बनता है। 

संरचना का खोखला मध्य भाग दबाव को मैनिफोल्ड और आंतरिक प्रोपेलर तक ले जाता है। संरचना के सबसे निचले भाग में, कम दबाव हवा को इनटेक के माध्यम से खींचता है ताकि वह प्रोपेलर के पास से प्रवाहित हो और शक्ति उत्पन्न करे, इससे पहले कि एयर जेट मध्य भाग से बाहर निकलकर मुक्त पवन के साथ मिल जाए। 

Aeromine का सिद्धांत बाहरी भागों का उपयोग न करने और कंपन को समाप्त करने पर आधारित है।इसके बजाय, यह एयरफ़ॉइल का उपयोग करके एक इमारत या वाणिज्यिक संरचना की वायु प्रवाह को पकड़ता और बढ़ाता है। समाधान सौर पैनलों द्वारा उपयोग किए गए छत क्षेत्र के एक-दसवें हिस्से की आवश्यकता रखता है, जिससे यह सौर शक्ति से आगे रहता है। 

Aeromine समाधान शांत और स्थिर है। यह सभी मौसम स्थितियों में किसी भी समय ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम है।प्रणाली आमतौर पर 20-40 इकाइयों के संयोजन से बनती है जो इमारत के किनारे पर स्थापित होती हैं, जहाँ संयोजन प्रमुख पवन दिशा की ओर मुख करता है। 

कंपनी के दावे के अनुसार, उनका सिस्टम अन्य नवीकरणीय ऊर्जा विकल्पों की तुलना में लगभग 50% अधिक उत्पादक है। यदि इसे छत के सौर समाधान के साथ जोड़ा जाए, तो ब्लेडलेस पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणाली पूरी तरह से इमारत की ऑन-साइट ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। 

Aeromine Technologies: संक्षिप्त प्रोफ़ाइल

2020 में मार्टिन मानिचे द्वारा स्थापित, Aeromine Technologies के मुख्यालय ग्रेटर ह्यूस्टन एरिया, संयुक्त राज्य अमेरिका में हैं। 31 अक्टूबर 2023 को, कंपनी ने डेनिश एनर्जी एजेंसी से US$1.1 मिलियन अनुदान प्राप्त किया। 

जनवरी 2023 में, AEC Angels ने Aeromine तकनीकों में समर्थन निवेश किया। Aeromine Technologies में पहला निवेश Mass Challenge से गैर-इक्विटी सहायता के रूप में आया।

भविष्य के लिए स्थिर पवन उत्पादन को विश्वसनीय समाधान क्यों माना जाता है?

स्थिर या ब्लेडलेस पवन ऊर्जा उत्पादन को स्वच्छ, नवीकरणीय ऊर्जा बनाने के मार्ग के रूप में सबसे बड़ी मान्यता उसके निवेशकों से आती है। 

Aeromine की नवाचारी छत पवन ऊर्जा प्रणाली, जो इमारत के पवन प्रवाह को नवीकरणीय ऊर्जा में बदलती है, को डेनिश एनर्जी एजेंसी से US$1.1 मिलियन अनुदान मिला, जैसा कि हमने देखा। यह अनुदान नौ पैरामीटरों के माध्यम से समाधान की व्यवहार्यता की जांच के बाद दिया गया, जिसमें इसके व्यावसायीकरण की संभावनाएं और जलवायु-नीति लक्ष्यों को पूरा करने की क्षमता शामिल है। 

हालांकि, इसे पूरी तरह विश्वसनीय बनाने के लिए अभी बहुत काम करना बाकी है। डेनिश टेक्निकल यूनिवर्सिटी (DTU) Aeromine के साथ साझेदारी करके विभिन्न इमारत प्रकारों और विभिन्न पवन स्थितियों पर तकनीक के प्रदर्शन परीक्षण करेगा। 

अनुसार प्रोफेसर क्रिश्चियन बाक, डेनमार्क के टेक्निकल यूनिवर्सिटी में एयरफ़ॉइल और रोटर डिज़ाइन सेक्शन के प्रमुख, विश्वविद्यालय विभिन्न इमारत प्रकारों के लिए प्रवाह मॉडलिंग पर विचार करेगा और समाधान के प्रदर्शन को मापेगा “ऊर्जा उत्पादन का अनुमान लगाने और इष्टतम छत स्थान निर्धारण के लिए बेहतर एल्गोरिदम विकसित करने” के लिए। यह आगे की फाइनट्यूनिंग और प्रणाली के अधिक कुशल अनुप्रयोग की ओर ले जाएगा। 

चूँकि समाधान अपार्टमेंट, कार्यालय, गोदाम, पोर्ट टर्मिनल, अस्पताल, रिटेल सेंटर और किसी भी फ्लैट छत वाली इमारत पर स्थापित किया जा सकता है, स्थान अनुकूलन ज्ञान बढ़ी हुई अनुकूलता की ओर ले जाएगा।

Aeromine स्वीकार करता है कि बाजार में उनके समाधान की पहले से ही बड़ी मांग है। वास्तव में, Aeromine के सह-संस्थापक मार्टिन मानिचे के अनुसार, उन्हें “तकनीक में भारी रुचि मिल रही है और मांग को पूरा करने के लिए उत्पादन को बढ़ा रहे हैं।” 

मानिचे का मानना है कि उनका समाधान पवन ऊर्जा को ‘स्थानीय व्यवसायों के लिए एक शानदार विकल्प’ बना देगा, जो अभी तक नहीं हुआ है।  

Vortex Bladeless के समाधान में भी समान लाभ और अधिक पाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, उनका स्थिर पवन उत्पादन समाधान निर्माण और रखरखाव में सस्ता है। 

जो लोग Vortex की डिजाइन दक्षता पर संदेह रखते हैं, निर्माता दावा करते हैं कि उनका Vortex Mini – 13 मीटर (42 फीट), 4 kW मॉडल – आदर्श स्थितियों में पवन की शक्ति का 40% तक पकड़ सकता है। 

हालांकि यह पारंपरिक पवन टरबाइन की तुलना में 30% कम दक्ष है, इस कमी की भरपाई उसी स्थान में प्रोपेलर टरबाइन की तुलना में दोगुनी संख्या में Vortex टरबाइन स्थापित करके की जा सकती है।

स्वच्छ ऊर्जा लक्ष्यों की प्राप्ति

2050 तक शून्य शुद्ध उत्सर्जन के लक्ष्यों को प्राप्त करना काफी हद तक पवन और सौर ऊर्जा के सफल उपयोग पर निर्भर करेगा। 

पवन ऊर्जा के क्षेत्र में, जबकि टरबाइन बड़े हो गए हैं, ऊँची हब ऊँचाइयों और बड़े रोटर व्यास के साथ, 2030 तक वार्षिक पवन क्षमता जोड़ने को लक्ष्यों को पूरा करने के लिए काफी बढ़ाना पड़ेगा। 

शून्य शुद्ध उत्सर्जन 2050 लक्ष्य को पूरा करने के लिए, जो 2030 में लगभग 7,400 TWh पवन बिजली उत्पादन की कल्पना करता है, औसत वार्षिक उत्पादन वृद्धि दर को लगभग 17% तक बढ़ाना आवश्यक है। इसे प्राप्त करने के लिए, वार्षिक क्षमता जोड़ने को 2022 में लगभग 75 GW से बढ़ाकर 2030 में 350 GW करना पड़ेगा।

पवन शक्ति क्षमता जोड़ने अब तक मुख्यतः चीन तक सीमित रहे हैं, जो इस क्षेत्र में एक प्रमुख खिलाड़ी है। यह देश वर्तमान में 2022 में वैश्विक पवन शक्ति क्षमता जोड़ने का आधा हिस्सा जिम्मेदार है। 

अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने भी पवन शक्ति उपकरण निर्माण में धीमी वृद्धि को नोट किया है। स्थिति सुधारने के लिए, एजेंसी ने गति में वृद्धि की सिफारिश की है। उन्होंने यह भी देखा कि इस क्षेत्र में नवाचार मुख्यतः उत्पादकता बढ़ाने और लागत कम करने के इर्द-गिर्द घूम रहे हैं। 

ऐसे मिश्रित परिदृश्य में, स्थिर पवन ऊर्जा उत्पादन वृद्धि में ईंधन जोड़ सकता है। इसकी सीमित स्थान आवश्यकताओं और आसान रखरखाव क्षमताओं के साथ, यह उन क्षेत्रों में तेज़ी से फैल सकता है जहाँ विस्तृत भूमि उपलब्ध नहीं है। 

सकारात्मक पक्ष में, पवन शक्ति निवेशों ने 2022 में 20% की वृद्धि देखी, 2021 की मंदी से उबरते हुए। यह सभी प्रमुख नवीकरणीय शक्ति सहयोग कार्यक्रमों का हिस्सा भी बन गया है, जिसमें निजी क्षेत्र का महत्वपूर्ण समर्थन भी शामिल है। 

Aeromine और Vortex द्वारा प्राप्त निवेश, विशेष रूप से वैज्ञानिक और तकनीकी उत्साही समुदाय से, दर्शाते हैं कि स्थिर पवन ऊर्जा ठोस नींव पर खड़ी है। अधिक फाइनट्यूनिंग और आवश्यक कैलिब्रेशन इसे स्वच्छ, नवीकरणीय ऊर्जा के पहुंच को तेज़ी से फैलाने के लिए एक आदर्श विकल्प बना देगा।

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