Jitihada za Mwanadamu za Kutumia Upepo

NA MWANDISHI WA AMKENI! NCHINI HISPANIA

PICHA ya kinu cha upepo iliyoonyeshwa katika ukurasa unaofuata, inaweza kuwakumbusha watu fulani mambo mbalimbali. Wengine wanapoitazama, wanakumbuka nchi ya Uholanzi. Au huenda wakakumbuka zama za kale, wakati vinu vya upepo vilipotumiwa.

Ingawa vinu vya upepo hupatikana katika sehemu za mashambani za nchi nyingi, huenda tu vikawakumbusha watu kuhusu nyakati zilizopita. Hata hivyo, kwa karne nyingi, vinu vya upepo vilionwa kuwa hatua muhimu ya kitekinolojia. Hivi majuzi, baada ya kuacha kutumiwa kwa muda mrefu, vinu vya upepo vimeboreshwa na vinawanufaisha watu wengi. Tunakualika usome historia ya vinu vya upepo na jinsi ambavyo vimeboreshwa kupatana na hali.

Kusaga Nafaka Bila Jiwe la Kusagia

Watu walibuni vinu vya upepo kwa sababu walihitaji mkate. Ili kupata unga wa kuoka mkate, watu wa kale, kama vile Waisraeli, walisaga nafaka kwa kutumia “mawe ya kusaga ya mkononi.” (Hesabu 11:7, 8) Ilikuwa vigumu kusaga nafaka kwa mkono ukitumia mawe mawili mazito. Baadaye, watu walianza kutumia sana mawe mazito ya kusagia ‘yaliyozungushwa na punda’ au mnyama mwingine anayefanya kazi ngumu. (Mathayo 18:6) Lakini, hata mawe ya kusagia yaliyozungushwa na wanyama hayangetimiza mahitaji yote ya watu.

Tayari watu walikuwa wamejifunza kutumia nguvu za maji ili kuzungusha gurudumu la maji na kutumia nguvu za upepo kuendesha mashua. Yaelekea kwamba karibu na karne ya saba W.K., mbinu hizo mbili zilitumiwa pamoja kuwawezesha watu kutumia nguvu za upepo kuzungusha jiwe la kusagia katika maeneo makavu ya Asia au Mashariki ya Kati. Matanga yaliyoendeshwa kwa upepo yalizungusha mtaimbo ulio wima ambao uliunganishwa na jiwe la kusagia. * Aina hiyo ya kale ya kinu cha upepo ilitumiwa kusaga ngano au shayiri na vilevile kupiga maji kutoka ardhini. Ama kweli, mwanadamu anaweza kubuni vitu vya ajabu anapovihitaji!

Kuboresha Muundo wa Vinu vya Upepo

Vinu vya kale ambavyo vilitumia matanga yaliyozunguka mtaimbo ulio wima havikufaa sana. Lakini viliboreshwa sana ilipogunduliwa kwamba vinaweza kutokeza nguvu nyingi zaidi ikiwa matanga yangeunganishwa na mtaimbo uliolazwa na uliotokea nje ya mnara. Ili kuzungusha jiwe la kusagia lililokuwa chini, mtaimbo uliolazwa ulizungusha mtaimbo ulio wima kwa kutumia gia kadhaa. Hilo liliwezesha vinu hivyo kutumia nguvu za upepo zaidi. Vinu hivyo vipya vilikuwa na nguvu za kutosha kuendesha mashine kubwa, kama vile misumeno ya gurudumu.

Nyakati zote, vinu vya upepo vilihitaji nguvu za kuviendesha. Hata hivyo, upepo hauvumi kuelekea upande uleule nyakati zote. Matanga ya vinu yangewezaje kupatanishwa na upande ambao upepo ulivuma? Hilo lilisuluhishwa mara ya kwanza wakati kinu fulani cha upepo kilipovumbuliwa. Kinu hicho kiliunganishwa na mlingoti ambao uliwezesha kinu chote, pamoja na matanga yake, kuzunguka kuelekea upepo.

Kwa kuwa vinu hivyo vya upepo vilikuwa vikubwa sana, mafundi wengine wa vinu waliamua  kutengeneza vinu vyenye paa inayozunguka bila mnara kuzunguka. Mtaimbo mkuu katika vinu hivyo ulitokea juu ya mnara na kuwezesha paa na matanga kuelekea upepo haidhuru ulikuwa ukivuma kutoka upande gani. Mwendeshaji wa kinu angewezaje kusogeza paa nzima yenye mtaimbo, matanga, na breki? Hebu tazama picha ya kinu cha upepo huko Cartagena, Hispania iliyo katika ukurasa wa 23. Ukitazama nyuma ya kinu hicho utaona nguzo inayotoka kwenye paa hadi ardhini. Ingawa nguzo hiyo inaweza kuonwa kuwa inategemeza kinu, kusudi lake ni kuzungusha paa na matanga. Nguzo hiyo inaweza kusukumwa au kuvutwa na mwanadamu au mnyama ili kugeuza paa hadi matanga yaelekee upande ambao upepo unatoka.

Vinu vingine vya upepo vina mtaimbo mdogo nyuma ya matanga makuu. Kusudi la mtaimbo huo ni kusogeza matanga upesi kuelekea upande unaofaa. Unafanyaje hivyo? Hebu wazia kwamba matanga makuu ya kinu cha upepo yanaelekea upande ambao upepo unatoka, huku yakizunguka kwa kasi sana. Kwa ghafula, upepo unaanza kuvuma kuelekea upande tofauti, na matanga yanapunguza mwendo. Mtaimbo huo ambao umeunganishwa na matanga kwa pembe-mraba unapigwa na upepo na kuanza kuzunguka. Unapozunguka, unaanza kuzungusha gia ambazo hugeuza paa na matanga mara moja kuelekea upande ambao upepo unatoka.

Matanga Yenye Vilango Yaanza Kutumiwa

Jambo jingine linalofanya iwe vigumu kutumia upepo ni kwamba nguvu zake hubadilika-badilika unapovuma. Vinu vya upepo vilivyotumiwa zamani, ambavyo vilikuwa na matanga kama yale ya mashua, havingeweza kupatana na mwendo mbalimbali wa upepo. Ikiwa kinu kingesimamishwa kwa breki, huenda joto lililotokezwa kutokana na msuguano lingewasha moto. Pia, pepo zenye nguvu zingesababisha matanga kugongana au kugonga kinu chenyewe na hivyo kusababisha hasara kubwa. Iwapo breki zingeshindwa kufanya kazi wakati mwendeshaji wa kinu alipokuwa akikunja matanga, angerushwa hewani!

Katika mwaka wa 1772, jambo hilo lilisuluhishwa wakati Mskoti fulani aliyekuwa fundi wa vinu alipotengeneza kinu chenye matanga yenye vilango. Vilango hivyo vilifunguka na kufungika kwa kutegemea upepo. Kitabu Windmills kinaeleza hivi: “Upepo ulipovuma kwa nguvu, ulisukuma springi zilizokuwa kwenye vilango na kuvifungua ili kuwezesha upepo upite na kupunguza mwendo wa tanga. Upepo ulipopungua, springi hizo zilisukuma na kufunga vilango, na kuwezesha upepo mwingi zaidi kupiga matanga na kuyazungusha kwa mwendo unaofaa.”

Vinu hivyo vyenye paa inayozunguka na matanga yenye vilango vilitumiwa sana mwishoni mwa karne ya 19, ambapo ilikadiriwa kwamba vinu vilivyotumiwa huko Ulaya vilitokeza megawati 1,500 hivi za nguvu za umeme. * Lakini maendeleo ya teknolojia yalitokeza umeme, tabo za mvuke, na injini zilizotumia mafuta. Vifaa hivyo  vipya vilitimiza mengi kuliko vinu vya upepo, na ilionekana kwamba vinu hivyo vingeacha kutumiwa kabisa. Kisha uhitaji mpya ukatokea.

Vinu vya Upepo Vinavyotumiwa Leo

Kutokana na matatizo ya upungufu wa nishati katika miaka ya 1970, uchunguzi ulifanywa ili kupata vyanzo vipya vya nishati mbali na makaa ya mawe, mafuta, na gesi za asili. Karibu na wakati huohuo, watu walihangaikia uchafuzi wa mazingira uliotokana na vyanzo hivyo vya nishati. Jitihada zikafanywa kutafuta chanzo cha nishati kisichochafua mazingira. Basi, watu wakaona ni heri waanze tena kutumia nguvu za upepo, na hivyo tabo za upepo zikaanza kuundwa.

Vinu vya upepo vya kisasa ni vyembamba kuliko vile vya kale. Hiyo ni kwa sababu tabo za upepo zinazotumiwa leo haziendeshi mashine zilizowekwa ndani ya kinu, tofauti na ilivyokuwa zamani. Kila tabo hutokeza nguvu za umeme kwa kutumia upepo, na nguvu hizo huelekezwa kwenye kituo cha umeme. Kufikia mwaka wa 1988, tabo hizo zilikuwa zikitokeza megawati 1,500 za umeme barani Ulaya, sawa na vinu vilivyotumiwa karne moja kabla ya hapo.

Vinu hivyo vya kisasa ambavyo ni virefu na vyenye rangi nyeupe vimebadili mandhari ya maeneo mengi ya mashambani. Ijapokuwa vinu hivyo si maridadi, watu wengi wanaona kwamba vina faida, kwani katika sehemu mbalimbali za ulimwengu vinatumiwa kutokeza megawati nyingi sana za umeme bila kuchafua mazingira. Vinu hivyo vya kisasa huchangia sana jitihada za ulimwenguni pote za kupunguza gesi zinazoongeza joto la dunia, na hivyo kuwafaidi watu wote.

Hata hivyo, vinu vya upepo vya zamani na vya kisasa havingeweza kufanya kazi bila upepo—chanzo cha nguvu kisichoisha na kisichochafua mazingira. Bila shaka, tunamshukuru sana “Muumba wa upepo”!—Amosi 4:13.

[Maelezo ya Chini]

 [Picha katika ukurasa wa 23]

Kinu cha upepo cha Kihispania chenye matanga manane, kinachoitwa El Molino Zabala

[Picha katika ukurasa wa 24, 25]

Tabo za upepo za kisasa, Cádiz, Hispania

[Picha katika ukurasa wa 25]

1. Consuegra, Hispania

2. Majorca, Hispania

3. Aruba, Lesser Antilles

[Hisani]

Godo-Foto

Godo-Foto