A szélenergia alkalmazásáról szinte mindenki tudja fújni az alkalmazások sorát:
A holland szélmalmokat, a texasi szélkerekeket, a hatalmasra nyúló szélturbinákat, a széltől duzzadó vitorlákkal támadó kalózhajókat a vasárnap délutáni tv-műsorból.

Lerágott csontnak tűnik a téma első ránézésre, viszont minél mélyebben ástam bele az oldalak szövevényébe, úgy csodálkoztam rá a szélmalmok lenyűgözően színes világára, a turbinák high-tec információi eldugaszolták szűkös internet sávszélességemet.

Ebből az anyagból kínálok ezen az oldalon egy szerény ízelítőt, és persze megadom a linkeket, ahol tovább tud kalandozni.

Az oldalhoz egyelőre két további oldal kapcsolódik, ezeken a szélmalmokkal, szélkerekekkel és szélturbinákkal foglalkozok behatóbban.

A légkör alsó rétegeiben végbemenő légáramlást - a szelet - a Nap sugárzó energiája hozza létre. A napsugárzás a Föld felületét érve elnyelődik és átalakul hővé. Az így keletkező hő nagy része kisugárzódik és a légkört melegíti fel.

A felszálló meleg levegő helyébe a hidegebb levegő áramlik.

A trópusi területeken felmelegedő légtömegek a sarkok felé veszik útjukat (ez a magassági szél az antipasszát). A sarkok felé haladó légtömegek pályája a Föld gömbjéhez igazodva fokozatosan leszűkül, és miközben lehűl, a nyomásuk és súlyuk megnő. A leszálló hideg légtömegek a földfelszín közelében az egyenlítő irányába haladnak a trópusok irányába, ezt nevezzük passzátszélnek.

Az egész Földet átfogó légáramlások mellett találhatók ezeknek a leáramlásaik illetve a helyi esti-nappali eltérő áramlatok, vagy a tenger felől a szárazföld felé tartó áramlatok.

Majdnem minden történelmi korban használták a szélenergiát. Persze évszázadokkal ezelőtt a szél által termelt villamos áramnak nem sok hasznát vehették volna :), de ügyes mesteremberek már akkor is rájöttek, hogyan lehet a fuvallatokból "kifogni a szelet".

Természetesen a hajózás már rendkívül régóta ismeri a vitorlás hajó fogalmát, és ez az alkalmazásmód is sokkal több figyelmet érdemelne napjainkban, csakúgy, mint a közvetlenül szivattyúzásra, gabonaőrlésre fogott szélenergia.

Talán még sokunk lelki szemei előtt lebeg a forrongó texasi western közepén csikorgó szélszivattyú, ami a nagy ritkán arra tévedő gőzösöknek gyűjtögette a sínek melletti magas tartályba a vizet.

Meg persze előtűnik emlékeinkből a holland szélmalmok vs. mélyföldet fenyegető tengervíz örök párharca. Persze a molnár papucsban és tulipánnal a kezében feszeng.. :)

Napjainkban persze a főszerepet a villamos energia előállítása kapta, és ez a megoldás is rendkívül széles palettát tudhat már magának a "háztáji" alkalmazástól kezdve a hatalmas teljesítményű tengeri szélerőművekig.

Legkorábbi történelmi emlékeink a perzsákig datálhatók vissza. Az oldalt látható un. vertikális (függőleges) tengelyű szélmalom az ő alkalmazásukban állt, körülbelül 200-ban, Perzsiában (a mai Irán területén).

Ennek a szerkezetnek a karjait vitorlákkal szerelték fel, és gabonájuk őrlését a szélre bízták.

A horizontális tengelyű szélmalmok először a mediterrán égtájakon, a tizedik században bukkantak fel, és terjedtek el, a La mancha-i lovag által eléggé elítélt módon. Ezeket a szerkezeteket víz szivattyúzására és gabonaőrlésre alkalmazták.

Ennek az ábrán látható szélmalomnak 25 méteres átmérőjű lapátai vannak, és körülbelül 30 kW energiát tud kinyerni a légáramokból. Ez körülbelül a negyede a hasonló méretű modern szélturbinák által kinyerhető energiának. Ezek a malmok akkoriban meglehetősen széles körben terjedtek el, csak Hollandiában 9000 lehetett belőlük, össz-kapacitásuk elérte a 250 MW mechanikai erőt. Napjainkig körülbelül ezer malom élte túl a történelem tombolását és a modern idők széljárásait.

A szélmalmok és szélkerekek történetéről bővebben a szélmalmok fejezetben olvashat.

A szélenergia alkalmazása a gőzgép felbukkanásával jó időre feledésbe és füstbe merült. Legendáját csak az utóbbi két évtizedben támasztották fel, a reneszánsz oka a megújuló energiákhoz való visszatérésben keresendő.
Teljesen azért a két időszak között sem tűnt el, megközelíthetetlen vidékeken, az USA-ban, Ausztráliában például víz szivattyúzáshoz mindig is használtak szélkerekeket.

A szélturbinák célja villamos áram termelése, általában horizontális tengellyel rendelkeznek. Ez alól kivétel a képen is látható Darrieus-gép (bal alsó). Nevét tervezőjéről, a francia Georges Darrieus-ról kapta, aki a szabadalmat 1931-ben jegyezte be. Ezt a turbinát 1997-ig gyártotta a FloWind amerikai cég, amikor is becsődöltek.

Alapvetően két csoportra oszlanak a turbinák alkalmazás szempontjából; egyrészt az otthon "háztáji"-ban telepíthető kis szélturbinák, másrészt a nagy teljesítményű, többnyire parkokba szervezett berendezések. Ez utóbbiakat igen gyakran sekély tengerekbe-óceánokba telepítik (off-shore wind park).

A turbinák történetéről, alkalmazásáról bővebben a szélturbinák fejezetben olvashat.