NA ŠTO pomislite kad vidite vjetrenjaču na sljedećoj stranici? Podsjeća li vas ona na tipičan nizozemski krajolik ili na glavnog junaka romana Don Quijote, španjolskog viteza koji je mislio da su vjetrenjače opasni divovi? Možda vas slika podsjeća na neku obnovljenu vjetrenjaču koja je danas kulturna znamenitost.

Premda se vjetrenjače još uvijek mogu vidjeti u mnogim dijelovima svijeta, netko bi mogao reći da su one samo zanimljiv podsjetnik na prošla vremena. No, vjetrenjače su stoljećima bile vrhunsko tehničko dostignuće. U novije vrijeme, nakon što su dugi niz godina bile potpuno zanemarene, vjetrenjače su se ponovno počele koristiti u raznim dijelovima svijeta. Pozivamo vas da pročitate priču o povijesti vjetrenjača i o tome kako su se prilagođavale novim potrebama baš kao što se prilagođavaju smjeru puhanja vjetra.

Sve je započelo s jednom od najosnovnijih čovjekovih potreba — potrebom za kruhom. Da bi dobili brašno od kojeg su pravili kruh, drevni narodi, među kojima su bili i Izraelci, mljeli su žitarice ‘na žrvnju’, odnosno ručnom mlinu (4. Mojsijeva 11:7, 8). Nije bilo lako ručno mljeti žito, trljajući jedan težak kamen o drugi koji se nalazio ispod njega. S vremenom se počeo koristiti još teži mlinski kamen koji je ‘okretao magarac’ ili neka druga tegleća životinja (Matej 18:6). No ti mlinovi koje su okretale životinje također su imali svojih mana.

Ljudi su već ranije otkrili kako iskoristiti snagu vode za pokretanje vodenice te snagu vjetra za pokretanje jedrenjaka. Pretpostavlja se da je u sedmom stoljeću n. e. negdje u sušnim azijskim stepama ili na Bliskom istoku došlo do spajanja tih dvaju izuma, tako da se vjetar počeo iskorištavati za pokretanje mlinskog kamena. Kod tog novog izuma vjetar je puhao u jedrena platna koja su okretala uspravnu osovinu, a ona je bila pričvršćena za mlinski kamen. * Te jednostavne vjetrenjače pokretale su mlinove u kojima se mljelo pšenicu i ječam, no koristilo ih se i za pokretanje crpki za vodu. Zaista je istina da se u nuždi čovjek svačemu dosjeti!

Kod najstarijih mlinova, kod kojih su se jedrena platna okretala oko uspravne osovine, snaga vjetra nije bila najbolje iskorištena. No to se uvelike poboljšalo kad je otkriveno da se pogonska sila može povećati ako se jedrena platna pričvrste za vodoravnu osovinu koja strši iz tornja. Sila koja se stvarala okretanjem vodoravne osovine prenosila se pomoću nekoliko zupčanika na uspravnu osovinu, a ona je okretala mlinski kamen. Ta novina omogućila je bolje iskorištavanje snage vjetra. Nove vjetrenjače mogle su pokretati čak i teške strojeve, kao što su kružne pile.

Bez obzira na to u koju su se svrhu koristile, vjetrenjače su trebale stalni izvor energije. No problem je bio u tome što vjetar često mijenja smjer. Što učiniti da krila vjetrenjače budu uvijek okrenuta prema vjetru? Jedno od najstarijih rješenja bio je izum vjetrenjače koja je počivala na nogarima. Mlin se okretao na okomitoj drvenoj osovini, tako da se čitavu konstrukciju, pa tako i krila vjetrenjače, moglo usmjeriti prema vjetru.

 No vjetrenjače na nogarima imale su i jednu manu, naime nisu mogle biti naročito velike. Stoga su graditelji vjetrenjača došli na ideju da naprave vjetrenjaču kod koje se ne bi okretao čitav toranj, nego samo krov. Kod tih vjetrenjača glavna vodoravna osovina viri kroz otvor na krovu, a krov i krila vjetrenjače mogu se okretati prema vjetru bez obzira na to u kojem smjeru on puše. Kako je čovjek mogao okretati čitav krov s osovinom, krilima i mehanizmom za kočenje? Ako malo bolje pogledate fotografiju na 23. stranici, na kojoj je prikazana vjetrenjača iz Kartagene (Španjolska), vidjet ćete kosu gredu koja se sa stražnje strane vjetrenjače spušta s krova sve do tla. Možda vam ta greda izgleda kao neki potporni stup, no to je zapravo poluga pomoću koje se okreće krov vjetrenjače. Polugu se može gurati ili vući, a to može činiti čovjek ili životinja. Pomoću nje krov se može okrenuti tako da krila vjetrenjače budu okrenuta prema vjetru.

Neke druge vjetrenjače imaju iza krila mali propeler. Taj propeler automatski okreće krila vjetrenjače u odgovarajućem smjeru. Kako taj mehanizam funkcionira? Zamislite da su krila okrenuta prema vjetru i okreću se velikom brzinom. Zatim iznenada vjetar promijeni smjer i krila se počnu sporije okretati. Propeler koji je postavljen pod pravim kutom u odnosu na krila hvata vjetar i počinje se okretati. Okretanjem propelera pokreću se zupčanici koji automatski okreću krov i krila vjetrenjače, tako da ponovno budu usmjereni prema vjetru.

Još jedan faktor koji otežava iskorištavanje snage vjetra jest neprestano mijenjanje njegove jačine. Najstarije vjetrenjače, koje su na krilima imale platno slično brodskom jedru, bilo je teško prilagoditi promjenjivoj brzini vjetra. Kad bi se prejako pritisnulo kočnicu, trenje bi dovelo do stvaranja topline koja je mogla izazvati požar. Osim toga, jaki naleti vjetra mogli su dovesti do toga da krila udare jedno o drugo ili o toranj vjetrenjače, što bi uzrokovalo veliku materijalnu štetu. U nekim slučajevima, kad bi se kočnica sama otpustila, vjetar bi mlinara koji je stajao na krilu vjetrenjače i zamatao platno jednostavno bacio u zrak!

Taj je problem riješen 1772, kad je jedan škotski graditelj vjetrenjača zamijenio platno krilcima nalik žaluzinama koja su se automatski otvarala i zatvarala. U knjizi Windmills objašnjava se: “Pri jakom naletu vjetra pritisak na krilca postaje jači od napetosti opruge, pa se krilca otvore i propuste vjetar, tako da se uspori okretanje krila vjetrenjače. Kad vjetar oslabi, napetost opruge postane jača od pritiska vjetra na krilca, pa se ona zatvore. Zahvaljujući tome dobije se veća površina koja stvara otpor zraka, pa se krila mogu i dalje okretati jednakom brzinom.”

Vjetrenjače s pokretnim krovom i krilima koja su se sama prilagođavala jačini vjetra doživjele su krajem 19. stoljeća najveći procvat. Prema nekim procjenama u to su vrijeme vjetrenjače u Europi proizvodile pogonsku energiju snage oko 1 500 megavata. * No tada je nastupila era tehnološkog napretka u kojoj se počelo koristiti električnu energiju, parne turbine i motore s unutrašnjim izgaranjem. Vjetrenjače  se nisu mogle mjeriti s učinkovitošću i pokretljivošću novih strojeva te je izgledalo da polako, ali sigurno, postaju stvar prošlosti. A onda se sasvim neočekivano pojavila nova potreba.

Naftna kriza u 1970-ima dovela je do toga da se počelo istraživati alternativne izvore energije koji bi omogućili čovječanstvu da ne bude toliko ovisno o fosilnim gorivima. Otprilike u isto vrijeme počela je rasti zabrinutost zbog zagađivanja okoliša plinovima koji nastaju izgaranjem fosilnih goriva. Tako je počela potraga za “čistom” energijom. Odjednom je ideja o iskorištavanju energije vjetra ponovno postala privlačna te se počelo raditi na razvoju tehnologije vjetrenih turbina.

Noseći stupovi vjetrenih turbina znatno su uži od tornjeva nekadašnjih vjetrenjača. To je zato što su vjetrenjače obično pokretale neki stroj koji se nalazio u njihovom tornju, dok kod vjetrenih turbina to nije slučaj. Svaka turbina pretvara snagu vjetra u električnu energiju, koja se obično šalje u dalekovodnu električnu mrežu. Godine 1988. u Europi su te nove “vjetrenjače” proizvodile 1 500 megavata električne energije, što odgovara količini pogonske energije koju su proizvodile njihove preteče stotinu godina ranije.

U današnje vrijeme te visoke, svijetlo obojene vjetrene turbine koje su nanizane na vrhovima visokih brda sve više mijenjaju izgled seoskih područja. Možda vjetrene turbine ne izgledaju naročito lijepo, no većina ljudi smatra da je to što možda narušavaju ljepotu krajolika mala cijena za desetke tisuća megavata električne energije, koju proizvode tako da uopće ne zagađuju okoliš. Te suvremene vjetrenjače znatno doprinose nastojanjima da se u čitavom svijetu smanji stvaranje stakleničkih plinova, a to je na korist svim ljudima.

Međutim, ni nekadašnje vjetrenjače ni današnje vjetrene turbine ne bi mogle raditi kad ne bi bilo neiscrpnog izvora “čiste” energije — vjetra. Zaista trebamo biti zahvalni ‘onome koji je stvorio vjetar’! (Amos 4:13).