Felkerekedik az ember, hogy befogja a  szelet

AZ ÉBREDJETEK! SPANYOLORSZÁGI ÍRÓJÁTÓL

MI JUT eszedbe a szemközti oldalon látható szélmalomról? Egy holland táj? Vagy Don Quijote, a regénybeli spanyol nemes, aki azt hitte, hogy a szélmalmok veszedelmes óriások? De az is lehet, hogy egy helyreállított szélmalomra gondolsz, mely ma helyi jellegzetesség.

Noha a világ sok vidéki táján még mindig látni szélmalmokat, szerepük látszólag már csak az, hogy felidézzék a régmúlt különös hangulatát. Évszázadokon át azonban csúcstechnológiának számítottak. Aztán több évtizednyi mellőzöttség következett, majd az utóbbi időben az ember újból munkába állította a szelet, ami mindenhol hasznára válik az embereknek. Ha szeretnéd megtudni, miként módosították a szélmalmot a változó szelek és szükségletek szerint, kövesd nyomon velünk a történetet.

Vége a lélekölő őrlésnek

A szélmalmok története ott kezdődött, hogy az embernek szüksége volt kenyérre. Az ősi népek, így például az izraeliták is „kézimalomban” őrölték meg az ehető gabonaszemeket, hogy kenyérsütéshez való liszthez jussanak (4Mózes 11:7, 8). Fáradságos munka volt egy nehéz követ kézzel mozgatni egy másikon. Idővel súlyosabb, szamár vagy valamilyen más igavonó állat által forgatott malomkövek jöttek divatba (Máté 18:6). De még az állati erővel hajtott malmoknak is voltak hátrányaik.

Az ember addigra már rájött, hogyan lehet a víz erejét vízikerékkel, a szél erejét pedig a hajókon vitorlákkal kiaknázni. Úgy az i. sz. VII. század táján valahol Ázsia vagy a Közel-Kelet száraz sztyeppéin a két elv kombinációjával befogták a szelet, hogy malomköveket forgasson. Az új találmány szél hajtotta vitorlái egy függőleges tengelyt mozgattak, mely egy malomkőhöz csatlakozott. * Ezt a fajta kezdetleges malmot használták mind a búza és árpa őrléséhez, mind a talajvíz szivattyúzásához. A szükség valóban találékonnyá teszi az embert!

Módosítások a szél befogására

A korai malmok, melyek vitorlái egy függőleges tengely körül forogtak, nem voltak igazán hatékonyak. Óriási előrelépés történt azonban, amikor rájöttek, hogy több energiát lehet nyerni, ha a vitorlákat vagy szárnyakat egy vízszintes tengelyhez csatlakoztatják, mely egy toronyból áll ki. A malomkövet úgy forgatták, hogy a vízszintes tengely mozgásba hozta a hozzá áttételekkel kapcsolódó függőleges tengelyt. Ezzel a módosítással a malmok jobban tudták hasznosítani a szél erejét. Az új szélmalmok olyan erősek voltak, hogy még nehéz gépi berendezéseket, például körfűrészeket is működtetni lehetett velük.

De a feladattól függetlenül a szélmalmoknak állandó energia-utánpótlásra volt szükségük. A szélnek azonban van egy kellemetlen szokása: gyakran változtat irányt. Hogyan sikerült megvalósítani, hogy a vitorlák mindig szélirányban álljanak? A legkorábbi megoldást a bakos malom feltalálása jelentette. A malom egy rögzített állványon állt, így az egész szerkezet a fővitorlákkal együtt a szél irányába fordulhatott.

 Mivel a bakos malmok mérete a jellegüknél fogva korlátozott volt, más malomépítők úgy döntöttek, hogy a torony nem fog forogni, csak a tető. Ezekben a malmokban a főtengely túlér a tetőn, így akármerről fúj a szél, a tető és a vitorlák beállíthatók a szél irányába. Hogyan volt képes a molnár elforgatni a tetőt a tengellyel, vitorlákkal és fékrendszerrel együtt? Vess még egy pillantást a 23. oldalon található fényképre, mely a spanyolországi Cartagenában készült. Figyeld meg a szélmalom mögött a tetőből kiinduló gerendát, mely a földig leér. Bár úgy néz ki, mint egy támaszték, valójában emelőkar, melyet egy ember vagy állat, ha előretol vagy hátrafelé húz, addig forgathatja a tetőt, amíg a szárnyak be nem állnak a szél irányába.

Vannak olyan szélmalmok, amelyeken egy kis propellerszerű szerkezet helyezkedik el a fővitorlák mögött. Ez a fordítóvitorla. Azért van, hogy automatikusan a megfelelő irányba fordítsa a vitorlákat. Hogyan működik a szerkezet? Képzeld el, hogy a malom fővitorlái szélirányban állnak, és teljes sebességgel dolgoznak. Majd a szél hirtelen irányt változtat, és a vitorlák lelassulnak. A fordítóvitorlákba, melyek merőlegesen állnak a fővitorlákra, ekkor belekap a szél, és elkezdenek pörögni, mozgásba hozva egy fogaskerékpárt, mely ezáltal a tetőt és a vitorlákat a folyton változó szél irányába fordítja.

Vitorlavászon helyett zsaluk

A szélerősség állandó ingadozása is nehezíti a szél befogását. A szélmalom korai változatai, melyeknek a hajókéihoz hasonló vitorláik voltak, nehezen viselték a változó szélerősséget. Ha fékeket alkalmaztak, a súrlódásból keletkező hő tüzet idézhetett elő. Az erős széllökések egymásba vagy a malomházba akaszthatták a vásznakat, rengeteg kárt okozva ezzel. Előfordult, hogy miközben a molnár a szárnyon ült, és hajtotta össze a vásznakat, a fékek meghibásodtak, és a molnár a levegőbe repült!

A gond 1772-ben megoldódott, amikor egy skót malomépítő a vitorlavásznat zsalukkal cserélte le, melyek maguktól nyíltak és csukódtak, valahogy úgy, ahogyan az ablakon lévő zsaluk. A Windmills című könyv elmagyarázza, hogyan működtek: „Amikor felerősödik a szél, és belekap a zsalukba, szétfeszíti a rugókat. A zsaluk ekkor szétnyílnak, és átengedik a szelet, amitől a vitorla lelassul. Ahogy a szél alábbhagy, és nem fejt ki akkora nyomást a rugókra, azok ismét összenyomódnak. A zsaluk bezáródnak, a szél ezáltal nagyobb felületen éri a vitorlát, amely így ugyanazzal a sebességgel forog.”

A forgatható tetejű, önműködő zsalukkal felszerelt vitorla megjelenésével a szélmalmok a XIX. század végére rendkívül hatékonnyá váltak. A becslések szerint abban az időben az európai szélmalmok mintegy 1500 megawattos teljesítménnyel dolgoztak. * Ekkor azonban új szelek kezdtek fújni a technológiában. Megjelent a villanyáram, a gőzturbina és a belső égésű motor. A szélmalmok nem tudták felvenni a versenyt az új gépekkel, melyek hatékonyabbak  és mozgathatóbbak voltak. Úgy tűnt, a szélmalmok vitorláiból végleg kifogták a szelet. Ekkor azonban váratlan szükséglet merült fel.

Az ősi szélmalmok modern kori változatai

Az 1970-es évek olajválsága nyomán nekiláttak olyan energia után kutatni, amely nem fosszilis tüzelőanyagból származik. Ez idő tájt kezdett növekedni a légszennyezés miatti aggodalom is, melyet az ilyen anyagok égése során keletkező melléktermékek okoznak. Kezdetét vette a kutatás a „tiszta” energia után. A szélmalom elve egyszeriben vonzó alternatívának tűnt, és kifejlesztették a szélturbinákat.

A modern „szélmalmok” jóval karcsúbbak, mint elődeik. Ez azért van, mert a hagyományos malmokkal ellentétben a modern szélturbinák rendszerint nem működtetnek semmiféle gépezetet magában a toronyban. A szélenergiát elektromos árammá alakítják, mely gyakran a helyi villamos hálózatot táplálja. 1988-ra ezeknek az új „szélmalmoknak” az európai példányai 1500 megawattos teljesítménnyel dolgoztak, akárcsak az őseik egy évszázaddal korábban.

A vidéki tájak arculata megváltozik, amint itt-ott megjelennek a modern szélfarmok. Úgy sorakoznak a turbinák a tájat uraló dombok tetején, mint hatalmas, deres fák. Noha ezek a szerkezetek talán nem szépek, a legtöbb ember úgy érzi, a rossz látvány nem nagy ár azért a hatalmas mennyiségű tiszta energiáért, amelyet a világ szélturbinái állítanak elő. Ezek a modern szélmalmok nagymértékben növelik az üvegházhatású gázok csökkentésére tett erőfeszítések sikerét az egész világon, ami mindenkinek a javára válik.

De sem a hagyományos szélmalom, sem a modern szélturbina nem működne e nélkül a kifogyhatatlan és „tiszta” energiaforrás, a szél nélkül. Milyen hálásak lehetünk ’a szél Teremtőjének’! (Ámós 4:13).

[Lábjegyzetek]

[Kép a 23. oldalon]

Az El Molino Zabala nevű spanyol, nyolcvitorlás szélmalom

[Kép a 24–25. oldalon]

Modern szélturbinák, Cádiz, Spanyolország

[Képek a 25. oldalon]

1. Consuegra, Spanyolország

2. Mallorca, Spanyolország

3. Aruba, Kis-Antillák

[Forrásjelzések]

Godo-Foto

Godo-Foto