Kasaysayan at ebolusyon ng enerhiya ng hangin: Mula sa windmill hanggang sa turbine

Ngayon ang enerhiya ng hangin Ito ay isa sa mga pinakaginagamit na renewable energy sources sa mundo. Ang teknikal na pag-unlad nito ay umunlad nang malaki sa nakalipas na mga dekada, bilang isa sa mga pinakamahusay na teknolohiya sa pagbuo ng malinis na enerhiya. Ang paggamit ng hangin ay kasingtanda ng kasaysayan ng sangkatauhan. Ang unang katibayan ng paggamit ng enerhiya ng hangin ay nagsimula noong 3000 BC, nang ang mga barkong naglalayag ay ginamit sa Nile, at noong ika-XNUMX siglo BC sa panahon ng paghahari ni Hammurabi sa Babylon, kung saan ang windmills Pinahintulutan nilang ibomba ang tubig para sa irigasyon. Sa artikulong ito, tutuklasin natin ang kasaysayan ng enerhiya ng hangin, mula sa pinagmulan nito hanggang sa ebolusyon nito ngayon.

Mga pinagmulan at kasaysayan ng lakas ng hangin

Ang paggamit ng enerhiya ng hangin sa kasaysayan ay naitala sa iba't ibang panahon at sibilisasyon. Isa sa mga unang gamit ng hangin bilang pinagmumulan ng enerhiya ay ang nabigasyon at maritime commerce. Sinamantala na ng mga layag ng mga barkong naglayag sa Nile sa sinaunang Ehipto ang lakas ng hangin na gumalaw. Katulad nito, sa sinaunang Mesopotamia ang unang sistema ng irigasyon ay itinayo na gumagamit ng mga gilingan upang magbomba ng tubig. Noong taong 1000 AD, ang mga windmill ay karaniwan na sa Gitnang Silangan at nagsimulang kumalat sa Europa noong Middle Ages. Ang isa sa mga pinakakilalang halimbawa ay ang Dutch windmills, na ginagamit sa pag-alis ng mga latian at lagoon, gayundin sa paggiling ng butil. Ang mga ito mga multi-talim na galingan Ang mga ito ay malalaki at mabagal na istruktura, ngunit napatunayang ito ay pangunahing sa pag-unlad ng agrikultura at ekonomiya. Sa kontinente ng Asya, lalo na sa Tsina noong mga 200 BC, naitala na ang paggamit ng mga windmill para sa mga gawain tulad ng pagbomba ng tubig mula sa mga balon. Ang mga Chinese mill na ito ay may vertical axis structure, na naiiba sa Western horizontal axis models. Samantala, sa Persia, ang mga gilingan ay ginagamit din para sa patubig at paggiling ng butil, na nagpapakita ng malawakang paggamit at maagang kaalaman sa mga pakinabang ng hangin bilang pinagmumulan ng enerhiya.

Ang Renaissance ng enerhiya ng hangin at ang Rebolusyong Pang-industriya

Sa pagdating ng Industrial Revolution noong ika-19 na siglo, ang interes sa enerhiya ng hangin ay humina habang ang karbon at langis ay naging pangunahing pinagmumulan ng enerhiya. Gayunpaman, ang mga windmill ay hindi ganap na nawala. Sa mga lugar na malayo sa malalaking lungsod, lalo na sa kanayunan, ginagamit pa rin ang mga gilingan para sa iba't ibang gawain. Sa Estados Unidos, ang mga multi-talim na galingan Naging tanyag sila sa pagtatapos ng ika-1887 na siglo, lalo na sa mga kanayunan sa kanlurang rehiyon para sa pumping ng tubig. Ang mga windmill na ito, na may simple ngunit epektibong istraktura, ay nagsilbing batayan para sa mga unang generator ng kuryente ng hangin, na idinisenyo sa simula ng ika-XNUMX siglo. Isa sa pinakamahalagang pagsulong ay naganap noong XNUMX, nang itayo ni Charles F. Brush ang itinuturing na unang wind turbine na gumagawa ng kuryente. Malaki ang sukat ng turbine na ito, na may 144 cedar wood rotor blades, at bagama't limitado ang kahusayan nito, ito ay isang milestone sa pagsulong patungo sa electrical generation sa pamamagitan ng wind energy.

Ang unang wind turbines at ang ika-20 siglo

Sa unang kalahati ng ika-1931 siglo, ang mga pagsulong sa disenyo ng wind turbine ay mabagal ngunit kapansin-pansin. Noong 100, isang wind turbine ang binuo sa Yalta na may kapasidad na 1930 kW, isang makabuluhang figure para sa oras na iyon. Gayunpaman, hindi hanggang sa 1940s at 3s na nagsimulang ipatupad ang wind generation sa mga rural na lugar ng US na may mga windmill na nagbibigay ng kuryente sa mga bukid at tahanan. Pinangunahan ng tagagawa ng North American na si Jacobs ang paggawa ng mga wind turbine upang makabuo ng kuryente sa mga rural na lugar na may kapasidad na 1930 KW noong 1940s Ang disenyo na ito ay naging posible upang magdala ng kuryente sa mga malalayong lugar nang hindi nangangailangan ng koneksyon sa tradisyunal na electrical grid. Noong XNUMX, ang una malalaking windmill sa Vermont, United States, na may kapasidad ng henerasyon na malapit sa 1 MW. Pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang paggamit ng enerhiya ng hangin ay dumanas ng malaking pagbaba. Ang murang pag-access sa langis at ang pagtaas ng malalaking fossil fuel-based na power plant ay nangangahulugan na ang pamumuhunan sa teknolohiya ng hangin ay lubhang nabawasan. Sa loob ng ilang dekada, nanatili sa background ang enerhiya ng hangin hanggang sa ibalik ito sa pansin ng mga geopolitical na kaganapan at pagbabago sa ekonomiya.

Ang krisis sa langis at ang muling pagkabuhay ng enerhiya ng hangin

Ang susunod na pangunahing milestone sa kasaysayan ng enerhiya ng hangin ay naganap noong 1970s Sa panahong ito, ang krisis sa langis Itinampok nito ang pag-asa ng mundo sa mga fossil fuel at binuksan ang pinto sa pagbuo ng mas napapanatiling mga alternatibo. Ang enerhiya ng hangin ay muling lumitaw bilang isang mabubuhay na opsyon at ang mga programa sa pananaliksik ay nagsimulang bumuo sa ilang mga bansa bilang bahagi ng paghahanap para sa mas malinis na mapagkukunan ng enerhiya. Namumukod-tangi ang Denmark sa pagbuo ng modernong wind turbines noong 1980s at naging pinuno sa mundo sa paggawa at pag-export ng mga kagamitan. Ang mga pagsulong na ito ay nagbigay-daan sa isang makabuluhang pagbaba sa mga gastos sa produksyon at higit na mapagkumpitensya sa merkado ng enerhiya. Sa simula ng ika-XNUMX siglo, ang enerhiya ng hangin ay nakakuha na ng may-katuturang papel sa pandaigdigang panorama ng enerhiya. Ang mas malaki at mas mahusay na wind turbines, parehong on-shore at offshore, ay binuo upang mapakinabangan ang produksyon sa mga lugar na may pare-parehong hangin. Ang paggamit ng mga composite na materyales at ang aerodynamic na disenyo ng mga blades ay lubos ding nagpabuti sa kahusayan ng mga device na ito.

Ang pagtaas ng enerhiya ng hangin sa ika-21 siglo

Sa unang dalawang dekada ng ika-2019 siglo, ang enerhiya ng hangin ay nakaranas ng hindi pa naganap na boom. Sa maraming bansa, nalampasan nito ang produksyon ng kuryente ng mga tradisyunal na planta ng fossil fuel, na nakakatulong nang malaki sa pagbawas ng mga greenhouse gas emissions. Noong 564, iniulat ng International Renewable Energy Agency (IRENA) na ang pandaigdigang naka-install na wind energy capacity ay umabot sa 5 GW, na kumakatawan sa humigit-kumulang XNUMX% ng pandaigdigang kuryente. Ngayon, mas malaki at mas malakas na wind turbine ang inilalagay sa mga proyekto sa labas ng pampang, kung saan mas paborable ang mga kondisyon ng hangin. Ang mga pasilidad na ito ay maaaring makabuo ng napakalaking halaga ng kuryente, sapat na para sa kapangyarihan sa buong lungsod. Ang mga bansang tulad ng Germany, China at United States ay nanguna sa pagpapatupad ng malalaking wind farm, kapwa sa lupa at sa karagatang malayo sa pampang. Ang enerhiya ng hangin ay napatunayang isa sa mga pinaka-promising na teknolohiya para sa hinaharap sa mga tuntunin ng pagpapanatili at paglilikha ng malinis na enerhiya. Habang patuloy na umuunlad ang mga teknolohiya at bumababa ang mga gastos sa produksyon, malamang na patuloy na gumaganap ang enerhiya ng hangin ng isang kritikal na papel sa paglipat ng enerhiya sa ika-XNUMX siglo. Sa pagtaas ng pangangailangan para sa mga nababagong mapagkukunan, ang enerhiya ng hangin ay may magandang kinabukasan bilang isa sa mga nangungunang pinagmumulan ng enerhiya sa buong mundo.