Yel Değirmenlerinden Rüzgar Türbinlerine: Aynı Fikir, 800 Yıl Sonra
Modern bir rüzgar türbini ve ortaçağ tahıl değirmeni aynı prensiple çalışır: hareket eden hava bir şaftı döndürür. Bin yıl içinde değişen şey, o şaftın ne için kullanıldığıydı.
En eski yel değirmenleri yaklaşık 1.400 yıl öncesine, modern İran ve Afganistan sınırındaki Sistan bölgesine dayanmaktadır. Burada 7. yüzyıl inşaatçıları, tahıl öğütmek ve kuyulardan su çekmek için yelken bezi kaplı ahşap kanatlara sahip dikey eksenli değirmenler inşa ettiler. Tasarım, sonraki yüzyıllarda ticaret yolları boyunca batıya yayıldı; 11. yüzyıla gelindiğinde, rüzgar enerjisi Orta Doğu'da yaygın olarak kullanılıyordu ve tüccarlar ile geri dönen Haçlılar, teknolojiyi Avrupa'ya taşımakla tanınır.
Avrupalı inşaatçılar tasarımı önemli ölçüde değiştirdi. İran'ın dikey eksenli değirmenleri yerine, kule veya direk üzerine monte edilmiş, artık tanıdık dönen yelkenlere sahip yatay eksenli yel değirmenleri geliştirdiler ve özellikle Hollandalılar, alçak Ren deltasındaki gölleri ve bataklıkları kurutmak için büyük rüzgar pompaları kullanarak aksi takdirde su altında kalacak toprakları geri kazandılar. 14. yüzyıla gelindiğinde, yel değirmenleri Rusya'ya kadar yayılmıştı ve rüzgarla (bir insan, hayvan veya akan su yerine) dönen bir değirmenle tahıl öğütmek, ortaçağ dünyasının en önemli teknolojilerinden biri haline gelmişti.
Yeni Bir Kıta, Yeni Bir Şekil
Avrupalı yerleşimciler yel değirmeni teknolojisini Kuzey Amerika'ya getirdiklerinde, tasarım farklı bir manzaraya uyacak şekilde tekrar değişti. Yatay eksen üzerinde tek bir büyük rotor yerine, Amerikan değirmenleri tipik olarak dikey bir eksen etrafında düzenlenmiş birçok kısa kanat kullandı, bu da değirmenin her yönden gelen rüzgarı yakalamasına olanak tanıdı; bu, binlerce küçük değirmenin evler ve sığırlar için su pompalamak üzere kurulduğu Amerikan Batı'sının açık, değişken ovalarında faydalıydı. Ticari bir atılım 1850'lerde geldi, Daniel Halladay ve John Burnham rüzgara otomatik olarak dönen ve kendi hızını düzenleyen bir yel değirmeni inşa ettiklerinde, rüzgarla pompalanan suyu sınır bölgelerinde dramatik bir şekilde daha pratik ve güvenilir hale getirdiler.
Tahıl Öğütmekten Güç Üretmeye Geçiş
Elektriğe yöneliş 19. yüzyılın sonlarında gerçekleşti ve neredeyse aynı anda iki yerde oldu. İskoçya'da, elektrik mühendisi James Blyth, genellikle ilk rüzgar enerjili elektrik jeneratörü olarak kabul edilen şeyi inşa etti. Amerika Birleşik Devletleri'nde, mucit Charles F. Brush 1887'de çok daha büyük bir makine inşa etti ve ertesi yıl Ohio'ya kurdu; 56 fit genişliğinde bir rotor, kendi evini aydınlatan pilleri besleyerek yaklaşık 12 kilovat üretiyordu. Bu makine ve onu takip edenler, kelimenin de neden değiştiğini açıklıyor: tahıl öğüten bir yel değirmeni yel değirmeni olarak kaldı, ancak elektrik üretmek için inşa edilen bir yel değirmeni rüzgar türbini olarak adlandırılmaya başlandı. Gelişim 20. yüzyıl boyunca devam etti; ahşap ve kumaş yerine çelik kanatlar ve 1941'e gelindiğinde, tam bir megavat güç üretmek için tasarlanmış ilk türbin. 1970'lerdeki petrol krizleri, rüzgar teknolojisini niş bir uğraştan ciddi bir ulusal yatırım konusuna itti, bu da günümüzde kurulan çok büyük açık deniz türbinlerine aşağı yukarı kesintisiz bir çizgi halinde devam eden bir yörünge.
Resimli bir hikaye olarak anlatıldı
Sıkça Sorulan Sorular
Yel değirmenleri Avrupa'da mı icat edildi?
Hayır. Bilinen en eski yel değirmenleri, modern İran ve Afganistan sınırındaki Sistan'da, tahıl öğütmek ve su pompalamak için dikey eksenli bir tasarımla 7. yüzyıl civarında inşa edildi. Teknoloji, ticaret yolları ve geri dönen Haçlılar aracılığıyla yüzyıllar sonra Avrupa'ya ulaştı ve burada inşaatçılar onu çoğu insanın bugün hayal ettiği yatay eksenli değirmenlere dönüştürdü.
Yel değirmenleri ne zaman elektrik üretmeye başladı?
Değişim 1880'lerin sonlarında gerçekleşti. İskoç mühendis James Blyth, 1887 civarında erken bir rüzgar enerjili jeneratör inşa etti ve Amerikalı mucit Charles F. Brush, 1888'de Ohio'ya daha büyük, 56 fitlik bir makine kurarak kendi evini aydınlattı. Bu dönemde, tahıl öğütmek yerine elektrik üretmek için inşa edilen makineler için 'yel değirmeni' teriminin yerini 'rüzgar türbini' almaya başladı.
Bir yel değirmeni ile rüzgar türbini arasında aslında ne fark var?
Mekanik olarak, her ikisi de rüzgarın hareketini dönen bir şafta dönüştürür; temel fizik değişmemiştir. Fark, o şaftın neye bağlı olduğundadır: bir yel değirmeninin şaftı geleneksel olarak değirmen taşlarını veya bir su pompasını döndürürken, bir rüzgar türbininin şaftı bir elektrik jeneratörünü döndürür. Modern türbinler de geleneksel bir değirmenin ahşap yelkenlerine kıyasla çok daha büyüktür, kanatları 100 metreyi aşabilir.