Vēja enerģija

By   08/04/2015

Vējš ir viens no dabas resursiem, kas atjaunojas. Nepareizi ir uzskatīt, ka tas rodas pats no sevis – patiesībā vējš rodas no saules starojuma enerģijas. Saules starojumam nonākot uz mūsu planētas, atmosfērā rodas dažādi procesi. Viens no šādu procesu rezultātiem ir vējš. Lai gan no kopējā saules starojuma enerģijas rodas tikai pavisam niecīga daļa vēja un tā radītās enerģijas, taču ar to pilnībā pietiek, lai nodrošinātu visus nu jau gandrīz pārapdzīvotās pasaules iedzīvotājus. Nepieciešamas tikai tehnoloģijas, kas pārvērš vēja enerģiju tajā enerģijā, kas nepieciešama cilvēkiem.

Vēja enerģija, kas rodas, vējam sastopoties savā ceļā ar kādu šķērsli, tiek izmantota kā alternatīvs mehāniskās enerģijas ieguves veids. Saduroties ar šķērsli, vējš atdod daļu sevis radītās enerģijas, rezultātā rodoties mehāniskajai enerģijai. Piemēram, vēja ģeneratori, kas paredzēti elektrības iegūšanai un ražošanai, uztver vēja enerģiju ar rotora spārniem, kuri tiek iegriezti.
Vēja enerģija un tās apjoms, kāds rodas, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem – gaisa blīvuma, laukuma, kuru šķeļ rotora spārni, kā arī vēja ātruma. Gaisa blīvums ietekmē to, cik liela enerģija radīsies. Jo lielāks blīvums, jo vairāk enerģijas. Lielāks gaisa blīvums piemīt tieši aukstam gaisam. Līdz ar to iespējams arī saprast, kāpēc vēja ģeneratori vai turbīnas ir tik augsti. Loģiski varētu likties, ka tad jau šīs vēja ierīces varētu izgatavot vēl augstākas, jo tad saražotās enerģijas apjoms būtu vēl lielāks. Taču nedrīkst aizmirst arī par tādu faktoru kā gaisa retinājums, kas ir, piemēram, vairāku kilometru augstumā virs jūras līmeņa.

Otrs aspekts, kas ietekmē vēja enerģiju, ir rotora laukums. Jo lielāks ir rotora laukums, jo vairāk enerģijas ir iespējams saražot. Piemēram, palielinot rotora diametru divas reizes, turbīna var saražot četras reizes vairāk enerģijas.
Pats nozīmīgākais aspekts, bez kura nav iespējams radīt vēja enerģiju, ir vēja ātrums. Ja ir bezvējš, tad arī enerģija nekāda nevar rasties, pat ja ir pasaules lielākais rotors. Tieši vēja ātrums nosaka to, cik daudz enerģijas vēja turbīna vai ģenerators var pārvērst elektrībā. Piemēram, ja vēja ātrums palielinās divas reizes, tad rezultātā turbīna spēs saražot astoņas reizes vairāk elektrības. Diemžēl vēja ātrums ir faktors, kuru nav iespējams izmantot pilnībā, jo daļa vēja enerģijas novirzās jau pirms notiek saskare ar rotoru.

Vēja enerģija tiek izmantota jau vairākus gadsimtus. Pirmie dati par vēja enerģijas izmantošanu ar vējdzirnavu palīdzību ir jau 200-300 gadus pirms mūsu ēras. Mūsdienās vēja enerģijas izmantošana ar vēja ģeneratoru palīdzību kļūst aizvien populārāka, turklāt par elektroapgādi var rūpēties ikviens, kurš vēlas saudzēt neatjaunojamos dabas resursus, bet izmantot alternatīvu elektrības ieguves veidu. Tagad tiek ražotas dažāda izmēra vēja turbīnas un ģeneratori, kurus var izmantot arī privātmājās. Lai nodrošinātu māju ar elektrību, sākotnēji pietiek vien, ja vēja ātrums ir 3,5 m/s. Vēja ģeneratoru uzstādīšana laika gaitā atmaksājas ikvienam ģeneratora īpašniekam, turklāt šāds elektrības ieguves veids ir dabai draudzīgs un vide nekādā veidā netiek piesārņota. Lai radītu elektrību ar vēja ģeneratoru palīdzību, nav nepieciešamas nekādas izejvielas vien, protams, pats vēja ģenerators. Pārējais jau ir dabas un saules ziņā.