風能不再龐大又昂貴,英國推出 25 公分的渦輪機 O-Wind

發佈日期: 2018 年 10 月 12 日 10:30 | 作者: | 分類: 產業資訊

在一般人的印象中,風力發電是個成本相當高昂的綠色能源,風場成本不僅動輒數百萬元、風機平均高度更高達 90 公尺,可說是一般人望塵莫及的無碳技術,但最近英國蘭卡斯特大學研發出小型風渦輪機 O-Wind,在辦公室與住家就可以裝設小型、易於攜帶的風能設備。

該設備外觀跟尺寸就像偏大的排球,大小約 25 公分,通風口捕捉四周的風之後,風會繞著軸心旋轉,就好比在指尖上旋轉的球一樣,最後再將旋轉能轉換成電能,O-Wind 則可固定在建築物或陽台上,為建築提通綠電或是為電網助一臂之力。

研究最初,團隊其實只是受到 NASA「風力探測球(Mars Tumbleweed)」的啟發。當時美國太空總署為了減少能源與成本,決定以探測球汰換原有的火星探測機器人,其中探測球可利用地表風力移動、並隨著氣流調整方向,只不過探測球僅能利用單向風移動,無法駕馭來自四面八方的風,因此團隊想要突破這項挑戰。

團隊打造出一台可透過橫向風來驅動的探測車,原型在智利阿他加馬沙漠的實驗也顯示可直線行駛 7 公里,團隊則進一步透過該概念、改善風力發電的可用性,建立一顆單軸心球,讓人們能在城市中利用來自各方的風為建築物供電。

O-Wind 風渦輪機透過白努利原理進行機械運動,該設備有多個通風口,風入口較大、出口則較小,當風流經球體時,出入口兩端會存在壓力差進而讓渦輪機轉動,且通風口位於球體表面,可在垂直、水平面上捕捉風,無論風向如何,渦輪機也都會以相同方向旋轉,最後再將旋轉能轉換成電力,為住家、船舶、偏鄉離網地區與當地電網供電。

團隊指出,相較於傳統的風機,O-Wind 渦輪機更適合在建築物密集的區域捕捉千變萬化的風。設計者之一 Nicolas Orellana 表示,城市是多風的地方,但人們難以用目前的風機技術來捕捉這些資源,因此團隊希望 O-Wind 能改變如今風能的可用性與人們對風能的負擔程度。

目前團隊希望可進一步最佳化原型設計與性能,對此蘭卡斯特大學也有提供專門的設施,研究團隊認為該設備也能用於波浪能,由於海流也存有難以預料與混亂特性,若能藉此技術打造新一代波浪能技術,對海洋能源來說也是好事一樁。

近期 O-Wind 渦輪機已獲得今年英國區詹姆士戴森獎(James Dyson Award)與 2016 年全球仿生設計競賽(Biomimicry Global Design Challenge)等 9 項獎項,下個月將角逐國際級詹姆士戴森獎。

(首圖來源:詹姆士戴森獎。文/DaisyChuang)

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