Човеково настојање да искористи  снагу ветра

ОД ДОПИСНИКА ПРОБУДИТЕ СЕ! ИЗ ШПАНИЈЕ

НА ШТА помислите када погледате ветрењачу приказану на суседној страни? На неки предео у Холандији? Или на Дон Кихота, шпанског племића из истоименог романа који је замишљао да су ветрењаче опасни дивови? Можда вас пак ова фотографија наводи на помисао да се ради о рестаурираној ветрењачи која сада представља обележје неког краја.

Иако их још увек има у многим деловима света, може изгледати да су ветрењаче само необични подсетници на прошла времена. Међутим, оне су вековима представљале врхунац технологије. Иако су деценијама биле заборављене, ветрењаче данас поново доносе људима велику корист. Будући да су прилагођене новим околностима и другачијим потребама, сигурно ће бити занимљиво упознати се с њиховом историјом.

Млевење без муке

Све је почело са потребом за хлебом. Да би добили брашно, древни народи попут Израелаца млели су неке врсте житарица помоћу ’ручних млинова‘ (Бројеви 11:7, 8, NW). Ручно млевење окретањем једног тешког камена постављеног поврх другог био је напоран посао. С временом су се углавном користили тежи млински каменови које је ’окретао магарац‘ или нека друга теглећа животиња (Матеј 18:6). Ипак, чак и млинови за чији је рад коришћена снага животиња имали су своје недостатке.

Човек је већ био научио да користи снагу воде помоћу точка који је она покретала, и снагу ветра помоћу једрењака. Вероватно су око седмог века н. е., у сувим степама Азије или Блиског истока, та два принципа искомбинована како би се ветар искористио за окретање млинског камена. Захваљујући дејству ветра, крила тог новог механизма окретала су вертикалну осовину која је била причвршћена за млински камен. a Ова врста примитивне ветрењаче користила се за млевење пшенице и јечма, као и за извлачење подземне воде. Жива је истина да нужда човека свему научи!

Промена конструкције

Прве ветрењаче, код којих су се крила окретала око вертикалне осовине, нису биле нарочито ефикасне. Међутим, њихова ефикасност се знатно повећала када је откривено да се више енергије може добити ако се крила или лопатице поставе на хоризонтално вратило које штрчи из куле. Да би се окретао млински камен смештен у подножју, ротација хоризонталног вратила преносила се путем низа зупчаника на једно вертикално вратило. Ова промена омогућила је ветрењачама да у већој мери искористе снагу ветра. Те нове ветрењаче производиле су довољно енергије за покретање тешких машина, као што је кружна тестера.

Ипак, о каквој год функцији да се радило, ветрењачама је стално била потребна енергија. Ветар пак има незгодну особину да често мења правац. Како је било могуће држати крила ветрењаче наспрам ветра? Једно од првих решења овог проблема била је  такозвана обртна ветрењача. Она се окретала око стуба, што је омогућавало да се цела конструкција, заједно с главним крилима, постави у правцу дувања ветра.

Пошто су те обртне ветрењаче морале имати ограничења у погледу величине, неки градитељи млинова почели су да праве непокретне куле, док се само кров окретао. Код тих ветрењача главна осовина излази из крова, омогућавајући му да се заједно с крилима окреће према ветру без обзира на његов правац. Како је млинар окретао кров с обзиром на тежину осовине, крила и кочионог система? Погледајте још једном фотографију на 23. страни, на којој је приказана ветрењача у Картагени, у Шпанији. Приметићете греду која излази из крова с њене задње стране и допире до земље. Иако изгледа као потпорна греда, то је заправо крак полуге која се може повлачити или гурати снагом човека или животиње. На тај начин кров се окреће док се крила не поставе насупрот ветру.

Друге ветрењаче имају нешто попут малог пропелера, или лепезастог репа, који је постављен иза главних крила. Тај део омогућава крилима да се аутоматски померају у жељеном правцу. По ком принципу он функционише? Замислите да су главна крила ветрењаче окренута ка ветру и да се окрећу пуном брзином. Изненада ветар мења правац и крила успоравају. Смештен под правим углом у односу на крила, лепезасти реп „хвата“ ветар и почиње да се закреће. Захваљујући томе активира се низ зупчаника који аутоматски окрећу кров и крила усмеравајући их опет према ветру.

Од крила до ролетни

Други фактор који отежава искоришћавање снаге ветра јесте стална промена његове јачине. Прве ветрењаче, чија су крила била слична једрима једрењака, нису се лако могле прилагодити променљивој брзини ветра. Приликом кочења, топлота која је настајала услед трења могла је изазвати пожар. Такође, снажни налети ветра могли су проузроковати да крила ударе једно у друго или чак у ветрењачу, што би изазвало огромну штету. Уколико би кочнице отказале док је млинар био на крилу склапајући платно, он би полетео у ваздух!

Године 1772. овај проблем је отклоњен када је један шкотски градитељ млинова заменио крила ролетнама које су се аутоматски отварале и затварале, што би се могло упоредити с венецијанерима. Књига Windmills објашњава: „Приликом снажног налета ветра, притисак на ролетне надјача затегнуту опругу и ролетне се отворе, пропуштајући ветар и успоравајући крило. Када се ветар стиша, затегнута опруга надјача притисак ветра и ролетне се затворе, блокирајући пролаз ветру и одржавајући брзину крила.“

Ветрењаче опремљене ротирајућим кровом и самоподешавајућим крилима достигле су свој врхунац крајем 19. века. Тада је укупна снага ветрењача у Европи износила око 1 500 мегавата. b Међутим, напредак на пољу технологије донео је са собом електричну струју, парне турбине и мотор са  унутрашњим сагоревањем. Ветрењаче се у погледу ефикасности и покретљивости нису могле такмичити с тим модерним машинама, па је изгледало као да их је технолошки напредак „одувао“. Тада се неочекивано појавила нова потреба.

Савремени наследници древних ветрењача

Криза с горивом током 1970-их подстакла је испитивање алтернативних извора енергије, независних од фосилних горива. Отприлике у исто време почела је да расте забринутост због тога што је сагоревање фосилних горива доводило до емисије гасова у атмосферу и њеног загађења. Почела је потрага за „чистом“ енергијом. Изненада се наметнула могућност искоришћавања снаге ветра и захваљујући напредној технологији појавиле су се турбине на ветар.

Савремене „ветрењаче“ су много уже од својих претходница. Разлог је тај што, за разлику од традиционалних ветрењача, савремене турбине на ветар не покрећу неку машину смештену унутар ње. Свака турбина претвара снагу ветра у електричну енергију, која се обично преноси до оближњег далековода. До 1988. снага ових нових „ветрењача“ у Европи износила је 1 500 мегавата, баш као и у случају њихових претходница пре једног века.

Попут неког дрвореда сачињеног од огромног, мразом покривеног дрвећа које краси врхове високих брда, савремене „фарме“ турбина на ветар почињу да мењају изглед сеоских подручја. Иако можда не пружају леп призор, већина људи сматра да то мало кошта наспрам огромне количине „чисте“ енергије коју оне широм света производе. Те савремене ветрењаче дају значајан допринос светским напорима да се смањи емисија гасова који изазивају ефекат стаклене баште, што користи свима нама.

Међутим, ни традиционалне ни савремене турбине на ветар не би могле функционисати да нема неисцрпног извора „чисте“ енергије, наиме ветра. Како само можемо бити захвални Ономе који је ’створио ветар‘! (Амос 4:13).

[Фусноте]

[Слика на 23. страни]

Ел Молино Забала — шпанска ветрењача са осам крила

[Слика на странама 24, 25]

Савремене турбине на ветар, Кадис, Шпанија

[Слике на 25. страни]

1. Консуегра, Шпанија

2. Мајорка, Шпанија

3. Аруба, Мали Антили

[Извори]

Godo-Foto

Godo-Foto