Žmogaus bandymas pakinkyti  vėją

IŠ ATSIBUSKITE! BENDRADARBIO ISPANIJOJE

APIE ką pagalvojate žvelgdamas į vėjo malūną kitame puslapyje? Gal apie Olandiją? O gal prisimenate Don Kichotą, pramanytą ispanų didiką, kuris vėjo malūnus laikė grėsmingais milžinais? Arba tikriausiai mintyse iškyla koks restauruotas malūnas jūsų gyvenamose apylinkėse.

Nors vėjo malūnai dar puošia dažną kraštovaizdį, gali atrodyti, jog jie tėra gražūs praeities paminklai. Malūnai ilgus amžius buvo laikomi didžiuliu technikos laimėjimu. Paskui dešimtmečius buvo užmiršti, bet visai neseniai jų veikimo principas vėl puikiai panaudotas. Susipažinkime su vėjo malūnų istorija — kaip jie taikėsi prie besikeičiančių vėjų ir žmonių poreikių.

Malimas be vargo

Galima sakyti, viskas prasidėjo nuo svarbiausios reikmės — duonos. Miltus jai kepti senovėje žmonės, pavyzdžiui, izraelitai, maldavo rankinėmis girnomis. (Skaičių 11:7, 8) Bet tai nebuvo lengvas darbas. Ilgainiui imtos naudoti didesnės girnos, sukamos asilo arba kito nešulinio gyvulio. (Mato 18:6) Tačiau ir šios turėjo trūkumų.

Žmogus jau buvo išmokęs pažaboti vandens energiją vandens ratu ir vėjo energiją bure. Tad tikriausiai kur nors sausringose Azijos stepėse ar Vidurio Rytuose septintajame mūsų eros amžiuje pritaikius abu šiuos atradimus girnoms sukti įkinkytas vėjas. Jo genamos burės suko vertikalią ašį, pritvirtintą prie girnapusės. * Šiuo paprastu vėjo malūnu buvo malami kviečiai ir miežiai, panašiais įrengimais siurbdavo ir požeminį vandenį. Taigi sunkumai skatina išradingumą.

Pagal vėją ir dizainas

Pirmieji malūnai su burėmis, besisukančiomis aplink vertikalią ašį, nebuvo labai efektyvūs. Tačiau reikalai pagerėjo nustačius, jog malūnas taps pajėgesnis bures arba sparnus pritvirtinus prie horizontalaus veleno, išsikišusio pro stogą. Kad suktųsi apačioje įtaisytos girnos, horizontalus sparninis velenas per krumplinę pavarą suko vertikaliąją ašį. Šis patobulinimas leido geriau išnaudoti vėjo energiją. Taip įkinkytas vėjas ėmė varyti ir didesnius mechanizmus, pavyzdžiui, diskinius pjūklus.

Malūnams reikėjo pastovaus energijos šaltinio. O vėjas dažnai keičia kryptį. Tad kaip jį pagauti? Pirmiausia sukonstruoti stiebiniai malūnai. Liemuo stovėjo ant ašies, todėl visas malūnas galėjo pasisukti tiesiai prieš vėją.

 Kadangi stiebiniai malūnai negalėjo būti dideli, meistrai ėmė statyti kitokius — su nejudančiu liemeniu, bet pasukama kepure. Tokių malūnų sparninis velenas kyšo iš kepurės, todėl įmanoma pagauti bet kokios krypties vėją. Tačiau kaip pajudinti kepurę drauge su velenu, sparnais bei stabdžių sistema? Dar kartą žvilgtelėkime į vieno Kartachenos (Ispanija) malūno nuotrauką 23 puslapyje. Ar pastebite už malūno kartį, nuleistą nuo stogo iki pat žemės? Nors ją galima palaikyti atrama, iš tikrųjų tai svirtis. Žmogui ar gyvuliui kartį stumiant arba traukiant, malūno kepurė su sparnais pasukama prieš vėją.

Kiti malūnai už pagrindinių burių turi lyg kokį mažą propelerį. Jis automatiškai nukreipia sparnus reikiama kryptimi. Kaip toks mechanizmas veikia? Įsivaizduokite, kad sparnai atsisukę tiesiai prieš vėją ir sukasi visu greičiu. Staiga vėjas pasikeičia ir greitis mažėja. Tada tinkamu kampu įtaisytas propeleris pagauna vėją ir pradeda suktis. Taip išjudinami krumpliaračiai, kurie vėl pasuka kepurę su sparnais prieš vėją.

Bures pakeičia plokštelės

Pažaboti vėją nelengva ir dėl nepastovaus jo stiprumo. Pirmieji malūnai su burėmis, panašiomis į burlaivio, nebuvo gerai tam pritaikyti. Sustabdžius sparnus įranga nuo trinties įkaisdavo ir galėjo įsižiebti liepsna. O dėl gūsingo vėjo sparnai kartais atsitrenkdavo vienas į kitą arba į patį malūną ir smarkiai jį apgadindavo. Būdavo, kad stabdžiai atsileisdavo malūnininkui užsilipus ant sparno nuleisti burių ir jį švystelėdavo aukštyn!

1772 metais šią problemą išsprendė vienas malūnų meistras iš Škotijos. Medžiagines bures jis pakeitė susiglaudžiančiomis ir išsiskleidžiančiomis plokštelėmis, primenančiomis žaliuzes. Knygoje Windmills aiškinama: „Atūžęs vėjo gūsis suspaudžia spyruoklę, plokštelės prasiskleidžia praleisdamos vėją ir pristabdydamos sparnų sukimąsi. Vėjui aprimus spyruoklė atsileidžia ir plokštelės susiglaudžia taip, kad nelieka tarpų, ir sparnai vėl ima suktis greičiau.“

Vėjo malūnai su besisukančia viršutine dalimi ir vėją gaudančiomis burėmis produktyvumo viršūnę pasiekė XIX amžiaus pabaigoje. Paskaičiuota, kad tuomet visos Europos malūnai pagamino maždaug 1500 megavatų energijos. * Tačiau tobulėjant technikai atrasta elektra, taip pat garo bei vidaus degimo varikliai.  Vėjo malūnai nebepajėgė konkuruoti su efektyvesne ir paslankesne nauja technika. Atrodė, jie jau atgyveno savo. Bet atsirado netikėtas poreikis.

Dabartiniai senovės malūnų įpėdiniai

Praėjusio šimtmečio aštuntajame dešimtmetyje kilusi naftos krizė paskatino ieškoti kitokių energijos šaltinių. Apie tą laiką sunerimta ir dėl oro taršos. Pradėta ieškoti švarios energijos. Nelauktai patraukli pasirodė vėjo energija, tad imtos kurti vėjo jėgainės.

Šiuolaikiniai „vėjo malūnai“ daug „lieknesni“ už pirmtakus. Mat viduje neturi malimo įrenginių. Kiekviena jėgainė vėjo energiją paverčia elektra ir dažniausiai perduoda į bendrą energetinę sistemą. 1988-aisiais tie nauji „vėjo malūnai“ Europoje pagamino 1500 megavatų elektros energijos — kaip ir jų pirmtakai prieš šimtmetį.

Dabar daug kur galima pamatyti šias milžiniškas baltas vėjo jėgaines, išsirikiavusias ant kalvų viršūnių, — tai naujas kaimo kraštovaizdžio akcentas. Nors galbūt jos nėra labai dailios, daugumos nuomone, nekoks vaizdas tėra maža kaina, kurią mokame už dešimtis tūkstančių megavatų švarios energijos, pagaminamos vėjo jėgainių visame pasaulyje. Šiuolaikinių „vėjo malūnų“ naudą jaučia kiekvienas: jie neišmeta šiltnamio efektą sukeliančių dujų.

Vis dėlto nei senieji malūnai, nei šiuolaikinės vėjo jėgainės nesisuktų, jei nebūtų vėjo — neišsenkamo švarios energijos šaltinio. Kokie dėkingi esame Tam, „kuris sukuria vėją“! (Amoso 4:13)

[Išnašos]

[Iliustracija 23 puslapyje]

Aštuonių burių vėjo malūnas Ispanijoje, pavadintas „El Molino Zabala“

[Iliustracija 24, 25 puslapiuose]

Šiuolaikinės vėjo jėgainės Kadise (Ispanija)

[Iliustracijos 25 puslapyje]

1. Konsuegra (Ispanija)

2. Maljorka (Ispanija)

3. Aruba (Mažieji Antilai)

[Šaltinių nuorodos]

Godo-Foto

Godo-Foto