توربین بادی

توربین بادی یا بادگرد به توربینی گفته می شود که برای تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی یا الکتریکی به کار می رود که توان بادی نام دارد و در دو نوع با محور افقی و با محور عمودی ساخته می شوند. [ ۱]
توربین های بادی کوچک برای کاربردهایی مانند شارژ کردن باتریها یا توان کمکی در قایق های بادبانی مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که توربین های بادی بزرگ تر با چرخاندن ژنراتور، و تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی، به عنوان یک منبع تولید انرژی الکتریکی به شمار می روند. انواع دیگری از توربین های بادی وجود دارد که برای پمپ کردن آب استفاده می شود که به آن پمپ بادی می گویند یا برای آسیاب گندم به کار می رود که آسیاب بادی نام دارد و موارد دیگری که هر کدام نام خاص خودشان را دارند. [ ۲]
اولین نیروگاه های بادی عملی شناخته شده در جهان در قرن هفتم میلادی و در خواف ، یکی از استان های شرقی ایران ساخته شد. این «آسباد»ها آسیاب های بادی محور عمودی بودند که دارای محورهای محرک عمودی بلند با تیغه های مستطیلی بودند. [ ۳] برای نخستین بار، ایرانیان موفق شدند با استفاده از نیروی باد، دلو ( دولاب ) یا چرخ چاه را به گردش درآورده و آب را از چاه ها به سطح مزارع برسانند. [ ۴]
پیدایش آسیاب های بادی در اروپا مربوط به سده های میانه است. نخستین مورد ثبت شده در مورد استفاده از آسیاب هاب بادی در انگلستان مربوط به سده های ۱۱ و ۱۲ میلادی است. [ ۵]
نخستین توربین بادی با کاربرد تولید برق، یک ماشین شارژ باتری بود که در ژوئیه ۱۸۸۷ توسط یک مهندس اسکاتلندی به نام جیمز بلایث ساخته شد. [ ۶] چند ماه بعد، مخترع آمریکایی چارلز فرانسیس براش نخستین توربین باد خودکار را برای تولید برق در کلیولند در اوهایو ساخت. [ ۶] در سال ۱۹۰۸، ۷۲ توربین بادی با کاربرد تولید برق ( بین ۵ تا ۲۵ کیلووات ) در آمریکا فعال بودند. [ ۷] در دهه ۱۹۳۰، توربین های بادی کوچک برای تولید برق مورد نیاز مزارع در آمریکا، که هنوز سامانه سراسری توزیع برق راه اندازی نشده بود، بسیار متداول بودند. در پاییز سال ۱۹۴۱، نخستین توربین بادی در کلاس مگاوات در ورمانت راه اندازی شد. نخستین توربین بادی متصل به شبکهٔ برق در بریتانیا در سال ۱۹۵۱ در جزایر اورکنی ساخته شد. [ ۶]
در سال ۲۰۰۶ برای اولین بار در اتحادیهٔ اروپا رشد تولید برق از انرژی های نو بیش از رشد تولید برق از منابع فسیلی بود. [ ۸] از سال ۱۳۷۹ تا ۱۳۸۶ شمسی، ظرفیت تولید برق بادی جهان از ۱۸۰۰۰ مگاوات به ۹۲۰۰۰ مگاوات افزایش یافته است. از سال ۲۰۰۰ تاکنون این صنعت سالانه ۲۵٪ رشد کرده و هر سه سال دو برابر شده است و این در شرایطی است که رشد اقتصاد جهانی از یک تا دو درصد در سال بیشتر نیست. [ ۸]

توربینِ بادی (wind turbine)
توربینِ بادی
توربینِ بادی
توربینِ بادی
توربینِ بادی
توربینِ بادی
آسیابی بادی۱ با طرح آیرودینامیکی پیشرفته. این وسیله در نیروگاه های بادی۲ نصب می شود و به مولد۳ برق وصل است تا انرژی الکتریکی۴ تولید کند. باد گونه ای انرژی تجدیدپذیر۵ است که پره های توربین۶ بادی را می چرخاند. توربین های بادی یا از نوع ملخی اند که بالای برج های بلند نصب می شوند، یا تسمه های فلزی انعطاف پذیری اند که دو سر آن ها را به محورهای عمودی متصل می کنند. بزرگ ترین توربین بادی جهان در هاوایی۷، واقع در اقیانوس آرام، نصب شده است. این توربین دو پره به طول ۵۰ متر دارد که بالای برجی به بلندی یک ساختمان بیست طبقه نصب شده اند. نمونه ای از توربین ملخی در تویندِ۸ دانمارک نصب شده است و دو مگاوات برق تولید می کند. در توربین های دیگر، از روتور۹های جدیدی شبیه «هم زن تخم مرغ» استفاده می کنند که در آزمایشگاه های ملّی ساندیا۱۰، در نیومکزیکوی امریکا، ابداع شده است. مجموع برق حاصل از توربین های بادی سراسر جهان، که در خشکی نصب شده اند، فقط به اندازۀ یک نیروگاه هسته ای۱۱ است.windmillwind -power installationsgeneratorelectrical energyrenewable energyturbineHawaiiTvindrotorSandia Laboratoriesnuclear power station