Čovekovo nastojanje da iskoristi  snagu vetra

OD DOPISNIKA PROBUDITE SE! IZ ŠPANIJE

NA ŠTA pomislite kada pogledate vetrenjaču prikazanu na susednoj strani? Na neki predeo u Holandiji? Ili na Don Kihota, španskog plemića iz istoimenog romana koji je zamišljao da su vetrenjače opasni divovi? Možda vas pak ova fotografija navodi na pomisao da se radi o restauriranoj vetrenjači koja sada predstavlja obeležje nekog kraja.

Iako ih još uvek ima u mnogim delovima sveta, može izgledati da su vetrenjače samo neobični podsetnici na prošla vremena. Međutim, one su vekovima predstavljale vrhunac tehnologije. Iako su decenijama bile zaboravljene, vetrenjače danas ponovo donose ljudima veliku korist. Budući da su prilagođene novim okolnostima i drugačijim potrebama, sigurno će biti zanimljivo upoznati se s njihovom istorijom.

Mlevenje bez muke

Sve je počelo sa potrebom za hlebom. Da bi dobili brašno, drevni narodi poput Izraelaca mleli su neke vrste žitarica pomoću ’ručnih mlinova‘ (Brojevi 11:7, 8, NW). Ručno mlevenje okretanjem jednog teškog kamena postavljenog povrh drugog bio je naporan posao. S vremenom su se uglavnom koristili teži mlinski kamenovi koje je ’okretao magarac‘ ili neka druga tegleća životinja (Matej 18:6). Ipak, čak i mlinovi za čiji je rad korišćena snaga životinja imali su svoje nedostatke.

Čovek je već bio naučio da koristi snagu vode pomoću točka koji je ona pokretala, i snagu vetra pomoću jedrenjaka. Verovatno su oko sedmog veka n. e., u suvim stepama Azije ili Bliskog istoka, ta dva principa iskombinovana kako bi se vetar iskoristio za okretanje mlinskog kamena. Zahvaljujući dejstvu vetra, krila tog novog mehanizma okretala su vertikalnu osovinu koja je bila pričvršćena za mlinski kamen. a Ova vrsta primitivne vetrenjače koristila se za mlevenje pšenice i ječma, kao i za izvlačenje podzemne vode. Živa je istina da nužda čoveka svemu nauči!

Promena konstrukcije

Prve vetrenjače, kod kojih su se krila okretala oko vertikalne osovine, nisu bile naročito efikasne. Međutim, njihova efikasnost se znatno povećala kada je otkriveno da se više energije može dobiti ako se krila ili lopatice postave na horizontalno vratilo koje štrči iz kule. Da bi se okretao mlinski kamen smešten u podnožju, rotacija horizontalnog vratila prenosila se putem niza zupčanika na jedno vertikalno vratilo. Ova promena omogućila je vetrenjačama da u većoj meri iskoriste snagu vetra. Te nove vetrenjače proizvodile su dovoljno energije za pokretanje teških mašina, kao što je kružna testera.

Ipak, o kakvoj god funkciji da se radilo, vetrenjačama je stalno bila potrebna energija. Vetar pak ima nezgodnu osobinu da često menja pravac. Kako je bilo moguće držati krila vetrenjače naspram vetra? Jedno od prvih rešenja ovog problema bila je  takozvana obrtna vetrenjača. Ona se okretala oko stuba, što je omogućavalo da se cela konstrukcija, zajedno s glavnim krilima, postavi u pravcu duvanja vetra.

Pošto su te obrtne vetrenjače morale imati ograničenja u pogledu veličine, neki graditelji mlinova počeli su da prave nepokretne kule, dok se samo krov okretao. Kod tih vetrenjača glavna osovina izlazi iz krova, omogućavajući mu da se zajedno s krilima okreće prema vetru bez obzira na njegov pravac. Kako je mlinar okretao krov s obzirom na težinu osovine, krila i kočionog sistema? Pogledajte još jednom fotografiju na 23. strani, na kojoj je prikazana vetrenjača u Kartageni, u Španiji. Primetićete gredu koja izlazi iz krova s njene zadnje strane i dopire do zemlje. Iako izgleda kao potporna greda, to je zapravo krak poluge koja se može povlačiti ili gurati snagom čoveka ili životinje. Na taj način krov se okreće dok se krila ne postave nasuprot vetru.

Druge vetrenjače imaju nešto poput malog propelera, ili lepezastog repa, koji je postavljen iza glavnih krila. Taj deo omogućava krilima da se automatski pomeraju u željenom pravcu. Po kom principu on funkcioniše? Zamislite da su glavna krila vetrenjače okrenuta ka vetru i da se okreću punom brzinom. Iznenada vetar menja pravac i krila usporavaju. Smešten pod pravim uglom u odnosu na krila, lepezasti rep „hvata“ vetar i počinje da se zakreće. Zahvaljujući tome aktivira se niz zupčanika koji automatski okreću krov i krila usmeravajući ih opet prema vetru.

Od krila do roletni

Drugi faktor koji otežava iskorišćavanje snage vetra jeste stalna promena njegove jačine. Prve vetrenjače, čija su krila bila slična jedrima jedrenjaka, nisu se lako mogle prilagoditi promenljivoj brzini vetra. Prilikom kočenja, toplota koja je nastajala usled trenja mogla je izazvati požar. Takođe, snažni naleti vetra mogli su prouzrokovati da krila udare jedno u drugo ili čak u vetrenjaču, što bi izazvalo ogromnu štetu. Ukoliko bi kočnice otkazale dok je mlinar bio na krilu sklapajući platno, on bi poleteo u vazduh!

Godine 1772. ovaj problem je otklonjen kada je jedan škotski graditelj mlinova zamenio krila roletnama koje su se automatski otvarale i zatvarale, što bi se moglo uporediti s venecijanerima. Knjiga Windmills objašnjava: „Prilikom snažnog naleta vetra, pritisak na roletne nadjača zategnutu oprugu i roletne se otvore, propuštajući vetar i usporavajući krilo. Kada se vetar stiša, zategnuta opruga nadjača pritisak vetra i roletne se zatvore, blokirajući prolaz vetru i održavajući brzinu krila.“

Vetrenjače opremljene rotirajućim krovom i samopodešavajućim krilima dostigle su svoj vrhunac krajem 19. veka. Tada je ukupna snaga vetrenjača u Evropi iznosila oko 1 500 megavata. b Međutim, napredak na polju tehnologije doneo je sa sobom električnu struju, parne turbine i motor sa  unutrašnjim sagorevanjem. Vetrenjače se u pogledu efikasnosti i pokretljivosti nisu mogle takmičiti s tim modernim mašinama, pa je izgledalo kao da ih je tehnološki napredak „oduvao“. Tada se neočekivano pojavila nova potreba.

Savremeni naslednici drevnih vetrenjača

Kriza s gorivom tokom 1970-ih podstakla je ispitivanje alternativnih izvora energije, nezavisnih od fosilnih goriva. Otprilike u isto vreme počela je da raste zabrinutost zbog toga što je sagorevanje fosilnih goriva dovodilo do emisije gasova u atmosferu i njenog zagađenja. Počela je potraga za „čistom“ energijom. Iznenada se nametnula mogućnost iskorišćavanja snage vetra i zahvaljujući naprednoj tehnologiji pojavile su se turbine na vetar.

Savremene „vetrenjače“ su mnogo uže od svojih prethodnica. Razlog je taj što, za razliku od tradicionalnih vetrenjača, savremene turbine na vetar ne pokreću neku mašinu smeštenu unutar nje. Svaka turbina pretvara snagu vetra u električnu energiju, koja se obično prenosi do obližnjeg dalekovoda. Do 1988. snaga ovih novih „vetrenjača“ u Evropi iznosila je 1 500 megavata, baš kao i u slučaju njihovih prethodnica pre jednog veka.

Poput nekog drvoreda sačinjenog od ogromnog, mrazom pokrivenog drveća koje krasi vrhove visokih brda, savremene „farme“ turbina na vetar počinju da menjaju izgled seoskih područja. Iako možda ne pružaju lep prizor, većina ljudi smatra da to malo košta naspram ogromne količine „čiste“ energije koju one širom sveta proizvode. Te savremene vetrenjače daju značajan doprinos svetskim naporima da se smanji emisija gasova koji izazivaju efekat staklene bašte, što koristi svima nama.

Međutim, ni tradicionalne ni savremene turbine na vetar ne bi mogle funkcionisati da nema neiscrpnog izvora „čiste“ energije, naime vetra. Kako samo možemo biti zahvalni Onome koji je ’stvorio vetar‘! (Amos 4:13).

[Fusnote]

[Slika na 23. strani]

El Molino Zabala — španska vetrenjača sa osam krila

[Slika na stranama 24, 25]

Savremene turbine na vetar, Kadis, Španija

[Slike na 25. strani]

1. Konsuegra, Španija

2. Majorka, Španija

3. Aruba, Mali Antili

[Izvori]

Godo-Foto

Godo-Foto