Tuulivoimalat, jotka kelluvat satoja kilometrejä merellä, voisivat jonain päivänä auttaa tyydyttämään energiantarpeemme ilman, että ne olisivat maalta katsottuna silmiinpistäviä, kertoivat tutkijat tänään.

Tuulivoimalat eivät ole uusia, mutta ne seisovat tyypillisesti torneissa, jotka on työnnettävä syvälle valtameren pohjaan. Tämä järjestely toimii vain noin 15 metrin tai sitä pienemmässä vesisyvyydessä – tarpeeksi lähellä rantaa, jotta ne ovat vielä näkyvissä.

Massachusetts Institute of Technologyn ja National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) tutkijat ovat suunnitelleet tuulivoimalan, joka voidaan kiinnittää kelluvaan alustaan. Pitkät teräsvaijerit sitoisivat kelluvan alustan kulmat betonilohkareeseen tai muuhun kiinnitysjärjestelmään merenpohjassa korkean teknologian laiva-ankkurin tapaan. Järjestelyä kutsutaan “jännitysjalka-alustaksi” eli TLP:ksi, ja se olisi edullisempi kuin kiinteät tornit.

“Et maksa mitään kelluvuudesta”, sanoo Paul Sclavounos, MIT:n konetekniikan ja meriarkkitehtuurin professori Paul Sclavounos, joka osallistui suunnitteluun.

Uijuvat alustat heilahtelevat puolelta toiselle, mutta ne eivät keikahda ylös ja alas. Tietokonesimulaatioiden mukaan jopa hurrikaanien aikana alustat siirtyisivät vain noin kolmesta kuuteen jalkaa ja turbiinien lapojen pohja pyörisi reilusti korkeimmankin aallon huipun yläpuolella. Tutkijat sanovat, että sivuttaisliikkeen vähentämiseksi voitaisiin käyttää samanlaisia vaimenninlaitteita kuin niitä, joita käytetään pilvenpiirtäjien vakauttamiseen kovien tuulten ja maanjäristysten aikana.

Tutkijat sanovat, että nykyisin käytössä olevien merituulimyllyjen tavoin TLP:t käyttäisivät merenalaisia kaapeleita sähkön kuljettamiseksi maihin.

Tutkijat arvioivat, että heidän kellukkeisiin kiinnitetyt turbiininsa voisivat työskennellä vesisyvyydessä, joka vaihtelisi noin 100:n ja 650:n jalan välillä. Tämä tarkoittaa, että Yhdysvaltojen koillisosassa ne voitaisiin sijoittaa noin 30-100 meripeninkulman päähän merelle. Koska tuulet ovat voimakkaampia kauempana merellä, kelluvat tuulimyllyt voisivat myös tuottaa enemmän energiaa – 5,0 megawattia (MW) verrattuna 1,5 megawattiin maissa sijaitsevissa yksiköissä ja 3,5 megawattiin tavanomaisissa merellä sijaitsevissa yksiköissä.

Kustannusten säästämiseksi TLP:t voitaisiin koota maissa – todennäköisesti telakalla – ja hinata merelle hinaajalla, sanovat tutkijat.

Sclavounos arvioi, että TLP:iden rakentamisen ja asentamisen pitäisi maksaa kolmannes siitä, mitä nykyisten offshore-tornituulimyllyjen asentaminen maksaa. Kelluvien alustojen käytön etuna on myös se, että tuulimyllyjä voitaisiin siirtää. Jos yritys, jolla on 400 tuulivoimalaa Bostonissa, tarvitsee lisää tehoa New Yorkissa, se voi irrottaa osan tuulimyllyistään ja hinata ne etelään.

Tutkijat aikovat asentaa keksinnöstään puolimittakaavan prototyypin Cape Codin eteläpuolelle.

“Meillä olisi pieni yksikkö, joka istuisi tuolla ulkona näyttämässä, että tämä kapine voi kellua ja käyttäytyä niin kuin sanomme sen käyttäytyvän”, Sclavounos sanoi.

• Tulevaisuuden voima: 10 Ways to Run the 21st Century
• Top 10 Emerging Environmental Technologies
• Powerful New Map:
• 40,000 hehtaarin tuulipuistoa ehdotetaan Iowaan
• Controversy Swirls Around Wind Farm Plan
• A Step Toward Personal Windmills