امکان نصب توربین‌های بادی در مناطق بسیار سردبه کمک فناوری نانو

محققان فناوری مبتنی بر نانولوله‌های کربنی ارائه شده که در صورت تشکیل یخ روی لبه پره‌ها، سیستم گرمایشی ویژه‌ای برای زدودن یخ‌ها به کار می‌افتد که این فناوری برای شرکت‌های نصب کننده توربین بسیار مناسب است.

در مناطق سردسیر نیروی وزش باد بسیار قوی است که با این حال نصب توربین بادی در این مناطق به ندرت اتفاق می‌افتد. دلیل این امر احتمال یخ‌زدگی پره‌های این توربین‌هاست. 

با کاهش دما به زیر صفر، مولکول‌های آب روی سطح پره‌ها یخ می‌زند و موجب چالش هرکولین می‌شود. هرکولین زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات یخ حالت آیرودینامیکی پره را از بین برده و کارایی آن را کاهش می‌دهد. علاوه بر کاهش تولید انرژی، این پدیده مشکل دیگری را نیز رقم می‌زند.

وجود یخ در لبه پره‌ها موجب عدم توازن در پره‌ها شده و در نهایت احتمال شکسته شدن زودهنگام پره‌ها وجود خواهد داشت. بنابراین با کاهش دما، اپراتور مجبور به خاموش کردن توربین شده که این کار سالانه 14 تا 20 درصد تولید انرژی را کاهش می‌دهد.

برای حل این مشکل، اتحادیه اروپا اقدام به راه‌اندازی پروژه‌ای موسوم به Windheat کرده است که با همکاری شش مرکز در اروپا انجام می‌شود. در این پروژه که به رهبری مؤسسه فرانهوفر آلمان انجام می‌شود، یک سیستم ضد یخ برای پره توربین‌ها طراحی و ساخته می‌شود. 

سیستم‌های ضد یخ فعلی مصرف انرژی بالایی دارند به طوری که صرفه‌نظر از این که کجای پره‌ها یخ زده، تمام پره گرم می‌شود.

اما در این پروژه، کل پره به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم شده و هر بخش با استفاده از یک لایه نانولوله‌کربنی پوشش‌دهی می‌شود و سپس هر بخش به یک حسگر متصل می‌شود به طوری که با یخ زدن یک بخش از پره، تنها همان بخش شناسایی و گرم می‌شود. 

این پیماشگر کوچک، رطوبت و دمای هوا را به صورت دائمی رصد کرده و زمانی که آب شروع به یخ زدن می‌کند، هشدار می‌دهد. با اعلام هشدار، سیستم گرمایشی به سرعت شروع به کار کرده و پره گرم می‌شود. با آب شدن یخ، حسگر و پوشش نانولوله‌کربنی به سرعت سیستم گرمایشی را خاموش می‌کند. با این کار کارایی تولید انرژی 18 درصد افزایش می‌یابد.