Pyrkimyksenä valjastaa  tuuli

HERÄTKÄÄ!-LEHDEN KIRJOITTAJALTA ESPANJASTA

MITÄ sinulle tulee mieleen, kun katselet seuraavan sivun tuulimyllyä? Yhdistätkö sen hollantilaiseen maisemaan, vai viekö se ajatukset Don Quijoteen, sepitteelliseen espanjalaiseen aatelismieheen, joka kuvitteli tuulimyllyjen olevan vaarallisia jättiläisiä? Ehkä arvelet, että kuvassa on entistetty tuulimylly, joka toimii nykyään paikkakunnan maamerkkinä.

Tuulimyllyjä on yhä siellä täällä maaseudulla monin paikoin maailmaa, mutta ne saattavat tuntua pelkiltä menneiden aikojen viehättäviltä jäänteiltä. Ne edustivat kuitenkin satojen vuosien ajan tekniikan terävintä kärkeä. Vuosikymmenien unohduksen jälkeen tuulimyllyjen idea on viime aikoina kokenut uuden tulemisen, josta ihmiset hyötyvät kaikkialla. Tuulimyllyä on historian varrella kehitetty aina uusien tuulten ja tarpeiden mukaan.

Jauhatus saa siivet

Kaikki alkoi tarpeesta saada leipää. Ennen muinoin israelilaiset ja muut kansat hienonsivat syömäkelpoiset jyvät käsimyllyissä saadakseen jauhoa leiväntekoon (4. Mooseksen kirja 11:7, 8). Jyvien jauhaminen käsin kahden painavan kiven välissä oli raskasta työtä. Aikanaan yleistyivät suuremmat myllynkivet, joita väänsi aasi tai jokin muu vetojuhta (Matteus 18:6). Näissäkin myllyissä oli omat haittapuolensa.

Ihmiset olivat jo oppineet valjastamaan käyttöönsä vesivoiman vesirattailla ja tuulivoiman purjeilla. Nämä kaksi menetelmää yhdistettiin jossain Aasian tai Lähi-idän kuivilla aroilla mahdollisesti 600-luvun tietämillä. Uudessa keksinnössä tuulen voimalla liikkuvat purjeet pyörittivät pystyakselia, joka oli kiinnitetty jauhinkiveen. * Tällä alkeellisella tuulimyllyllä jauhettiin vehnää tai ohraa ja pumpattiin vettä maan alta. Tarve on tosiaan keksintöjen äiti!

Rakennetta kehitetään

Nuo ensimmäiset myllyt, joissa siivet pyörivät pystyakselin ympäri, eivät olleet kovin tehokkaita. Teho kuitenkin parani merkittävästi, kun keksittiin, että mylly tuotti enemmän energiaa, jos siivet kiinnitettiin vaaka-akseliin, joka pisti esiin tornista. Akselin pyörimisliike siirtyi hammaspyörästön välityksellä pystyakseliin, joka vuorostaan pyöritti alhaalla olevaa jauhinkiveä. Parannuksen ansiosta tuulivoimaa voitiin hyödyntää entistä suuremmassa määrin. Uusien myllyjen teho riitti pyörittämään raskaita koneita, kuten sirkkeliä.

Olipa työ mikä tahansa, tuulimyllyt tarvitsivat energiaa yhtäjaksoisesti. Tuuli tuppaa kuitenkin muuttamaan yhtenään suuntaa. Miten siivet saataisiin pysymään tuulta kohti? Yksi varhainen ratkaisu ongelmaan oli varvasmylly. Se rakennettiin tolpan varaan, jolloin koko rakennelma siipineen voitiin kääntää oikeaan suuntaan.

 Tällainen mylly ei tietenkään voinut olla kovin suuri, ja siksi toiset myllynrakentajat päättivät säilyttää rungon kiinteänä ja tehdä vain katosta kierrettävän. Tässä myllytyypissä pääakseli työntyy ulos katosta, niin että katto ja siivet voidaan kääntää tuulta vastaan, puhalsipa se mistä päin tahansa. Miten mylläri jaksoi liikuttaa katto-osaa akseleineen, siipineen ja jarruineen päivineen? Katosta laskeutui maahan asti varsi, kuten sivulla 23 oleva kuva Cartagenassa Espanjassa sijaitsevasta tuulimyllystä osoittaa. Se ehkä näyttää tukikepiltä, mutta todellisuudessa se toimii vipuvartena. Kun ihminen tai eläin työntää tai vetää sitä, katto kääntyy.

Toisissa myllyissä on pääsiipien takana pienen potkurin näköinen laite, joka kääntää siivet automaattisesti oikeaan suuntaan. Mikä on sen toimintaperiaate? Kun tuulen suunta muuttuu yhtäkkiä siipien pyöriessä täyttä vauhtia, pyörimisliike hidastuu. Tuuli tarttuu potkuriin, joka on asennettu sopivaan kulmaan siipiin nähden, ja se alkaa pyöriä. Liike siirtyy hammaspyörästöön, joka sitten kääntää katon ja siivet tuulta kohti.

Purjeista säleikköihin

Tuulen valjastamista vaikeuttaa myös se, että sen voimakkuus vaihtelee jatkuvasti. Varhaisissa tuulimyllyissä oli samantyyppiset purjeet kuin purjealuksissa, eivätkä ne siksi mukautuneet helposti tuulen nopeuden vaihteluihin. Jos pyörimistä hidastettiin jarruilla, kitkan tuottama lämpö saattoi sytyttää tulipalon. Voimakkaat tuulenpuuskat saattoivat myös paiskata siivet toisiaan tai itse myllyä vasten ja aiheuttaa siten suurta vahinkoa. Joskus jarrut pettivät, kun mylläri oli siivillä taittamassa purjeita kokoon, ja hän lensi ilmaan!

Tämä ongelma voitettiin vuonna 1772, kun muuan skottilainen myllynrakentaja korvasi purjeet säleiköillä, jotka avautuivat ja sulkeutuivat automaattisesti kuin sälekaihtimet. Eräässä tuulimyllyistä kertovassa kirjassa sanotaan: ”Kun tuuli puhaltaa voimakkaasti, säleikköihin kohdistuva paine ylittää jousen jännityksen, ja ne avautuvat, jolloin tuuli pääsee puhaltamaan niiden läpi ja siipien liike hidastuu. Kun tuuli hiljenee, jousen jännitys ylittää tuulen synnyttämän paineen, ja säleiköt sulkeutuvat, jolloin niissä on enemmän pinta-alaa, johon tuuli voi tarttua, ja siipien pyörimisnopeus pysyy ennallaan.” (Windmills.)

Kääntyvien kattojen ja mukautuvien siipien ansiosta tuulimyllyt kokivat huippukautensa 1800-luvun lopulla, jolloin Euroopan myllyt tuottivat energiaa arviolta 1500 megawatin * teholla. Mutta tuolloin tekniikan uudet tuulet toivat mukanaan sähkön, höyryturbiinit ja polttomoottorit. Tuulimyllyt eivät pystyneet kilpailemaan noiden tehokkaiden, liikuteltavien koneiden  kanssa, ja näytti siltä, että myllyiltä oli leikattu siivet ikiajoiksi. Silloin syntyi yllättäen uusi tarve.

Vanhojen tuulimyllyjen moderneja seuraajia

1970-luvun öljykriisi johti vaihtoehtoisten, fossiilisista polttoaineista riippumattomien energialähteiden tutkimiseen. Samoihin aikoihin kasvoi huoli siitä, että fossiiliset polttoaineet saastuttivat ilmaa. Alettiin etsiä ”puhdasta” energiaa. Yhtäkkiä tuulimyllyjen idea olikin varteenotettava vaihtoehto, ja ryhdyttiin kehittämään tuulivoimaloita.

Modernit ”tuulimyllyt” ovat paljon edeltäjiään kapeampia. Tämä johtuu siitä, että nykyisten mallien tornissa ei normaalisti ole sellaista koneistoa kuin oli vanhoissa myllyissä. Voimala muuttaa tuulivoimaa sähköenergiaksi, joka siirretään usein paikalliseen sähköverkkoon. Vuonna 1988 nämä uudet ”tuulimyllyt” tuottivat Euroopassa energiaa 1500 megawatin teholla – aivan kuten niiden edeltäjät sata vuotta aiemmin.

Nykyiset tuulivoimapuistot – jotka korkeiden kukkuloiden harjoilla seisoessaan tuovat mieleen huurteen peittämät jättiläispuut – ovat alkaneet muuttaa maalaismaisemaa. Voimalat eivät ehkä näytä järin kauniilta, mutta useimmat ihmiset ovat sitä mieltä, että visuaalinen puoli on pieni hinta siitä, että ne tuottavat saasteetonta energiaa kymmenientuhansien megawattien teholla eri puolilla maailmaa. Ne ovat tärkeä osa maailmanlaajuista pyrkimystä vähentää kasvihuonekaasujen määrää, ja tästä hyötyvät kaikki ihmiset.

Vanhat tuulimyllyt tai nykyaikaiset tuulivoimalat eivät kuitenkaan voisi toimia, ellei käytettävissä olisi tuota ehtymätöntä ”puhtaan” energian lähdettä – tuulta. Miten kiitollisia olemmekaan siitä ”tuulen Luojalle”! (Aamos 4:13.)

[Alaviitteet]

[Kuva s. 23]

Espanjalainen kahdeksansiipinen tuulimylly El Molino Zabala

[Kuva s. 24, 25]

Moderneja tuulivoimaloita, Cádiz, Espanja

[Kuvat s. 25]

1. Consuegra, Espanja

2. Mallorca, Espanja

3. Aruba, Pienet-Antillit

[Lähdemerkinnät]

Godo-Foto

Godo-Foto