กังหันลมสามารถเป็นอาวุธลับในการป้องกันพายุเฮอริเคนได้หรือไม่? แฟนตาซีในวันนี้ อาจเป็นความจริงในวันหน้า

แอนนา บรอเกล ของสถาบันผู้นำพลังงานสะอาดและมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ร่วมเขียนบทความนี้

กับพายุเฮอริเคนนิโคล ทำให้แผ่นดิน ในฟลอริดาเมื่อต้นสัปดาห์นี้ ยังเป็นเครื่องเตือนใจอีกประการหนึ่งว่าสหรัฐฯ จำเป็นต้องทำมากกว่านี้เพื่อป้องกันตนเองจากภัยคุกคามประจำปีของเฮอริเคนที่กำลังดำเนินอยู่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนำไปสู่เหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรงมากขึ้น และถึงแม้จะฟังดูแปลก อาวุธลับในการต่อสู้กับพวกมันอาจเป็นกังหันลม เป็นเรื่องที่ควรพิจารณาเมื่อฝ่ายบริหารของ Biden มุ่งสู่ a เป้าหมาย ของการใช้พลังงานลมนอกชายฝั่ง 30 GW ภายในปี 2030

การติดตั้งกังหันลมนอกชายฝั่งขนาดใหญ่อาจส่งผลต่อความแรงของลม คลื่นพายุ และแม้กระทั่งความเป็นไปได้ การเร่งรัด ระดับของพายุเฮอริเคน กังหันลมถูกปิดเมื่อพายุเฮอริเคนเข้าใกล้ แต่โครงสร้างทางกายภาพเมื่อรวมตัวกันเป็นจำนวนมากสามารถชะลอพายุได้ โดยดึงพลังงานจลน์บางส่วนออกมาในขณะที่มันพัดผ่าน

ดูเหมือนบางอย่างในนิยายวิทยาศาสตร์—และปัจจุบันมีความใกล้เคียงกับแฟนตาซีมากกว่าความเป็นจริง—แต่แนวคิดนี้มีพื้นฐานมาจากฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อน

หนึ่ง ศึกษาตัวอย่างเช่นจาก นักวิจัยจากสแตนฟอร์ด และเผยแพร่ในปี 2014 โดยดูผลสมมุติฐานของการติดตั้งกังหันลม 78,000 ตัวนอกชายฝั่งหลุยเซียน่า ผู้เขียนประเมินว่ามีการพัฒนาเช่นนี้อยู่ โดยมีกังหันหลายพันตัวตั้งอยู่ภายใน 100 กม. จากชายฝั่งและยืดออกไปหลายไมล์ ความเร็วลมจากพายุเฮอริเคนแคทรีนา น่าจะเป็น ช้าลงสูงสุด 98 ไมล์ต่อชั่วโมงโดยมีพายุซัดกระหน่ำมากถึง 79% ที่ต่ำลง

การศึกษาอื่นจากปี 2018 พบว่าปริมาณน้ำฝนที่ลดลงอาจเป็นผลกระทบจากกังหันลมนอกชายฝั่ง การศึกษาดังกล่าวศึกษาความเสียหายที่เกิดจากพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์ในรัฐเท็กซัส และพบว่าฟาร์มกังหันลมสมมุติซึ่งประกอบด้วยกังหันประมาณ 33,000 ถึง 75,000 ตัวสามารถลดปริมาณน้ำฝนบนบกได้ประมาณ 15% หยาดน้ำฟ้า บีบออก ในขณะที่พายุพัดผ่านกังหัน การศึกษาแนะนำ

เป็นไปได้ด้วยซ้ำว่าการพัฒนาลมเช่นนี้ในวันหนึ่งอาจประหยัดเงินได้มากพอโดยการป้องกันความเสียหายบนบกเพื่อครอบคลุมค่าใช้จ่ายในการสร้าง นั่นหมายถึงจากผลประโยชน์ภายนอกเพียงอย่างเดียว แม้จะไม่ได้คำนึงถึงประโยชน์ของพลังงานที่สร้างขึ้น กังหันลมนอกชายฝั่งก็อาจจบลงได้ จ่ายเอง. แน่นอน พายุเฮอริเคนยังสร้างความเสียหายให้กับกังหันด้วย ซึ่งเป็นสาเหตุที่นักวิจัยกำลังมองหาวิธีปรับปรุงความทนทานและการออกแบบของกังหัน เช่น ใบมีดยืดหยุ่น และกังหันลมแบบลอยตัวไม่ติดพื้นมหาสมุทร

เพื่อความชัดเจน ผลลัพธ์เหล่านี้อิงจากแบบจำลอง ไม่ใช่กังหันลมในชีวิตจริง ในความเป็นจริง มีกังหันลมนอกชายฝั่งน้อยกว่า XNUMX ตัวที่ดำเนินการอยู่ในสหรัฐอเมริกา มีห้าแห่งในโรดไอแลนด์นอกชายฝั่งของ เกาะบล็อค และสองอันเป็นส่วนหนึ่งของa โครงการนำร่อง ในเวอร์จิเนีย สร้างโดย Dominion EnergyD
. ในที่สุดฟาร์มกังหันลม ถูกสร้างขึ้น ในเวอร์จิเนียจะมีกังหัน 176 ตัว ยังคงเป็นหนทางไกลจากหลายหมื่นจินตนาการในการศึกษาเหล่านี้

กังหันที่ใหม่กว่านั้นใหญ่กว่ามาก (สูงกว่าเทพีเสรีภาพสองถึงสามเท่า) และให้พลังงานมากกว่าที่สร้างขึ้นเมื่อไม่กี่ปีก่อน ดังนั้น สมมติฐานบางประการในการศึกษาเหล่านี้ เกี่ยวกับปริมาณและขนาดของการติดตั้งกังหัน อาจล้าสมัยไปแล้ว ซึ่งส่งผลต่อผลกระทบโดยประมาณต่อพายุเฮอริเคน

เอียงที่ Windmills?

การจำลองเหล่านี้เป็นเพียงการฝึกสร้างทฤษฎีทางวิชาการที่ไร้ประโยชน์ แยกออกจากความเป็นจริงอย่างสิ้นเชิงหรือไม่? ง่ายต่อการเย้ยหยันโมเดลคอมพิวเตอร์และเขียนว่า - ให้อภัยปุน - แค่เอียงที่กังหันลม แต่การศึกษานี้เป็นความพยายามอย่างจริงจังในการทำความเข้าใจผลที่ตามมาของการใช้พลังงานลมในวงกว้างโดยไม่ได้ตั้งใจ แม้ว่าการติดตั้งใช้งานเองจะยังห่างไกลจากการใช้งานอีกหลายปีก็ตาม

ด้วยการวิจัยเชิงวิชาการ เช่นเดียวกับหลายๆ อย่าง มีการสร้างสมดุลระหว่างภาพที่น่าอัศจรรย์ในความฝันของเรากับความจริงอันเยือกเย็นเยือกแข็งของความเป็นจริง การวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาลมขนาดใหญ่และผลกระทบต่อพายุเฮอริเคนอาจเป็นเพียงทฤษฎีในปัจจุบันเท่านั้น แต่หากปราศจากความคิดที่ยาวไกลของเมื่อวาน ตอนจบที่มีความสุขในเทพนิยายในวันพรุ่งนี้ก็ไม่มีทางเป็นจริงได้

เช่นเดียวกับนักวิชาการบางคน ดอนกิโฆเต้ผู้หลงผิดก็อาศัยอยู่ในโลกแฟนตาซีเช่นกัน เขาจินตนาการว่าตัวเองเป็นผู้พิทักษ์ Dulcinea del Toboso เธอตรงกัน ความคิดของเขา ของผู้หญิงในอุดมคติ ผมสีทอง ผิวเศวตศิลา สวยคลาสสิคดุจประติมากรรมกรีกโบราณ ในความเป็นจริง เธอเป็นเด็กสาวชาวนาที่ยากจนจาก El Toboso ซึ่ง Don Quixote ไม่เคยพูดด้วย เขาไม่รู้แม้แต่ชื่อจริงของเธอ ซึ่งก็คือ Aldonza Lorenzo ไม่ใช่ Dulcinea

ใช่แล้ว ดอนกิโฆเต้ได้สร้างแบบจำลองเท็จขึ้นในใจของเขาเอง แต่นั่นไม่ใช่แค่การหลบหนีจากความเป็นจริง แถมยังเป็นแรงบันดาลใจให้สวยอีกด้วย รักบทกวี. ในทำนองเดียวกัน บางทีลักษณะที่ดูเหมือนบ้าๆ บอๆ ของแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่พบในการวิจัยเชิงวิชาการ หมายความว่าการศึกษาเหล่านี้มีความใกล้ชิดกับนิยายมากกว่าความเป็นจริงในขณะนี้ แต่นั่นไม่ใช่ทองคำของคนโง่ที่พวกเขาผลิตออกมาทั้งหมด หากความคิดในนั้นผลิดอกออกผลในที่สุดเป็นสิ่งที่งดงามและมีประโยชน์โดยตรงสำหรับชาวอเมริกันทุกคน