James Dyson ja James Dyson -säätiön joukkue julkistivat tänään vuoden 2018 Dyson-palkinnon voittajan valitsemalla pienen, monisuuntaisen tuuliturbiinin 20 kansainvälisestä finalistista. Nimeltään O-Wind, tämä pehmeä maapallo roikkuu ripustettuna kaapeleiden väliin, ylä- ja alapuolelle ja pyörii pystyakselin ympäri riippumatta siitä, tuleeko tuuli ylhäältä, alhaalta tai sivulta.
"Monimutkainen muoto ottaa tuulen ja saa sen kulkemaan tunneleiden läpi ja luo paine-eroja ... mikä saa sen pyörimään aina samaan suuntaan", sanoo keksijä Nicolas Orellana, hiljattain Lancasterin yliopistossa valmistunut maisteri, joka työskentelee nyt kokopäiväisesti O-Windillä. .
Orellana kehitti ensimmäisen O-Wind-prototyypin ei generaattorina, vaan tuulen ohjaamana roverina, joka voisi kulkea tehokkaasti tasaisten aavikkojen yli. Yhdessä kumppanin Yaseen Nooranin kanssa, jonka hän tunsi Lancasterista, Orellana tajusi, että samaa periaatetta voitaisiin käyttää sähköntuotantoon. Leveät tuuletusaukot palloa pitkin, eri suuntiin päin, siphontuuli pienempien tuuletusaukkojen läpi, sellainen kuin joukko parafoileja, jotka on kierretty yhteen palloksi. Paine-erot leveistä tuuletusaukoista pieniin saavat laitteen kiertämään yhden akselin ympäri Bernoullin periaatteen vuoksi.
Tämä spin voi saada voiman sähkögeneraattorilla, joka on kytketty palloon sauvalla, ja Orellana näkee kerrosrakennuksen parvekkeille koottujen 25 senttimetrin pallojen hyödyntämällä kaoottista tuulikuviota ihmisten koteihin virittämiseksi, energian myyntiin takaisin verkkoon tai hanasta rehuihin, kuten Yhdistyneessä kuningaskunnassa asunnonomistajille, jotka auttavat luomaan vihreää energiaa.
Kaksi pääturbiinityyppiä nykymaailmassa molemmat pyörivät vasta, kun tuuli osuu niihin kasvot päin. Perinteiset vaakasuorat turbiinit näyttävät tuulimyllyiltä ja voivat kääntyä tulevan tuulen kohdalle, mutta eivät ylhäältä tai alhaalta tulevalta tuulelta. Generaattorit, joiden terät ovat pystysuunnassa, mahtuvat pienempiin tiloihin, mutta ovat vähemmän tehokkaita ja toimivat silti vain tuulen vaakatasossa.
"Jos laitat tuuliturbiinin parvekkeellesi, et vain saa vaakasuoraa tuulta", Orellana sanoo. ”Tässä asennossa voi myös saada pystysuoria tai vinot tuuleja, ja se muuttuu kaikissa tilanteissa. Tämän kanssa… se voi toimia jatkuvammin ja tuottaa talollesi paljon enemmän energiaa. ”
Dyson-palkinnot jaetaan opiskelijoille tai tutkinnon suorittaneille neljän vuoden kuluessa yliopisto-ohjelmasta, jotka ovat rakentaneet elinkelpoisia, innovatiivisia, alkuperäisiä työkaluja tai laitteita, jotka ratkaisevat tietyn ongelman, pienestä suureen ja jotka voivat osoittaa fyysisen prototyypin. Ensimmäisen sijan voittajat Orellana ja Noorani saavat 40 000 dollaria, jonka ne voivat sijoittaa projektiin valitsemallaan tavalla. "Annamme heille rahaa, joka on yhtä suuri investointi ihmisiin, jotka ovat tehneet projektit, kuin projektiin", sanoo Chris Vincent, Dysonin vanhempi suunnittelija. Hän auttaa valitsemaan finalistit palkinnolle. "Meillä on kyky auttaa kaukaa auttamaan todella vaikuttavia edelläkävijöitä ja tulevia insinöörejä ja suunnittelijoita."
O-Wind tulee ulos finalistien joukosta, jolla on laaja valikoima keksintöjä, puettavasta lääkinnällisestä laitteesta, joka seuraa lääketieteellisten nesteiden viemäreitä tartuntojen varalta, voimalaitosten jätevesien talteenottojärjestelmään ja jopa esivalmistettu muurahaispesä (muurahaisten tuottamiseen joko ihmisravinnoksi tai karjan ruokimiseksi) ja perunajätteestä valmistettu muovihaarukka. Yksi tärkeimmistä suuntauksista on kuitenkin kohti laitteita, jotka käsittelevät tehottomuutta, elintasoa ja ympäristöasioita kaupunkialueilla. O-Wind sopii tähän luokkaan, samoin kuin Orca, autonominen järvienpuhdistusrobotti, ja majakka, pieni, pehmeä, vuotoja havaitseva robotti, joka kulkee putkien läpi vesipäästöjen estämiseksi, samoin kuin monet muutkin.
"Ne yrittävät kiertää tätä näkemämme kaupunkien jatkuvaa kasvua ympäri maailmaa", Vincent sanoo. "Vaikka näiden kaupunkien kasvu voi johtua jonkin verran parantuneesta tehokkuudesta ja parantuneesta yhteydestä ja viestinnästä ihmisten välillä, koska sinulla on niin paljon asioita, että pinoat päällekkäin, se voi usein tarkoittaa, että tehottomuudet hiipivät järjestelmään."
Orellana ja Noorani ovat rakentaneet toiminnalliset prototyypit O-Windille, mutta he kokeilevat silti kokoa ja materiaalia. Ensinnäkin se oli rover, joka ei ollut edes pallo muotoinen, mutta kykeni matkustamaan rannan yli. He yrittivät 3D-tulostaa muovimateriaalin, mutta kesti kolme kuukautta, ja väliin mennessä he rakensivat yhden pahvista ja paperista, jotka päättivät toimia paremmin tuuletunnelissa kuin muovinen. Mutta on vielä monia kysymyksiä. Onko nykyinen, halkaisijaltaan 25 senttimetriä paras? Pitäisikö sen olla valmistettu paperista, pahvista tai 3D-painetusta muovista? Nämä kysymykset auttavat myös selvittämään, kuinka paljon laite saattaa maksaa. Nämä kaksi keksijää toivovat näkevänsä tekniikan omaksumisen miljoonien ihmisten keskuudessa osittain palkinnon julkisuuden ja patentin vuoksi, jota he ovat hakeneet.
"Toivomme, että O-tuuliturbiini parantaa turbiinien käytettävyyttä ja kohtuuhintaisuutta ihmisille ympäri maailmaa", Orellana sanoo. ”Kaupungit ovat tuulisia paikkoja, mutta emme tällä hetkellä hyödynnä tätä resurssia. Uskomme, että jos helpomme tuottaa vihreää energiaa, ihmisiä kannustetaan osallistumaan suurempaan omaan rooliin planeettamme suojelemisessa. "
