Капитаны судов, подходящих к берегу, сначала увидят лес странных тонких "водорослей", потянувшихся вдруг к облакам. Эти вертящиеся "растения" под порывами ветра будут склоняться над самим кораблём, отвлекая внимание мореходов от того, что находится на берегу — матери всех ветряных мельниц.

Примерно так может выглядеть картина приближения к морскому побережью, оборудованному ветровыми электростанциями необычного типа. Но прежде чем рассказать о 800-метровой "мельнице" и её младших братьях, живущих в море, надо пояснить, как их изобретатель "дошёл до жизни такой".

Знакомимся. Неутомимый адепт ветровой энергетики, калифорниец Дуглас Селсам (Douglas Spriggs Selsam), и его компания Selsam Innovations (она же Superturbine) занимаются "пропеллерами на палочках" уже много лет.

Цель – самая благородная: снизить стоимость ветряков и энергии, ими вырабатываемой. Пусть в разных странах и развивается ветровая энергетика – классической она пока ещё не конкурент.

Правда, бывают исключения. Вот недавно в Испании в один из удачных дней ветряки поставили в электросеть более 40% от общей потреблённой страной мощности.

А в целом дороговато всё это выходит. Так что простор для фантазии имеется. И чего только мы в этой области не видели: и просто красивый генератор, и воздушный эскалатор, и парящую башню, и даже ветровую плотину, летящую над Ладожским озером.

Селсам придумал свой подход к решению проблемы. Обычно, чтобы нарастить мощность ветряка, конструкторы увеличивают длину его лопастей – ометаемую ротором площадь. Дуг решил вместо этого наращивать число "пропеллеров", установленных на одной оси.

Законный вопрос: не будут ли они друг друга затенять, загораживать от воздушного потока? Немного. Но вспомните – существуют же соосные воздушные винты (у турбовинтовых самолётов или у вертолётов). Тот же принцип.

Так появилась первая ласточка Селсама – ветряк California SuperTwin. Генератор тут один, но его вал выходит из корпуса и вперёд, и назад. На некотором расстоянии от генератора установлены два ротора диаметром по 2,4 метра, строго "в затылок" друг другу.

При скорости ветра в 14 метров в секунду SuperTwin выдаёт в сеть 2 киловатта, чем очень радует Дуга, а также покупателей его изделий. Селсам продаёт своих "близняшек" по $2 тысячи.

Дальше эта идея вылилась в систему, прозванную Дугом мультиротором. Смысл аналогичный: берём длинный-предлинный вал и нанизываем на него множество ветряков, на таком расстоянии, чтобы они друг дружке не мешали. А чтобы вал не особо прогибался, крепим его посередине. Там и будет генератор.

Причём вал такой установки может наклоняться на небольшой угол к горизонту, благодаря чему все ветряки оказываются не точно друг за другом (по отношению к потоку), а чуть со смещением. В таком положении удаётся снять наибольшую мощность, по-прежнему обойдясь одним генератором и одной мачтой на всех.

Можно сказать, что куда проще сделать один, но большой пропеллер. Однако погодите.

Дело в том, что очень большие ветряки вращаются довольно медленно, величественно. И чтобы приводить генератор, их приходится оснащать набором шестерёнок, ускоряющих вращение вала. Поскольку действительно мощный генератор с низкими оборотами выходит очень тяжёлым, а генератор той же мощности, но рассчитанный на большие обороты, оказывается куда легче и компактнее.

С мультиротором же темп вращения ветряка получается очень высоким, так что генератор сидит непосредственно на валу, и никаких лишних передач не требует.

Эту концепцию Селсам успешно проверил в деле ещё в 2004-м. Благо его исследования и опыты нашли отклик в энергетической комиссии Калифорнии (California Energy Commission), которая и спонсировала умельца.

Он построил мультироторный генератор с семью винтами на общем валу, поднял его на высокую мачту и получил вот что. При диаметре турбины в 2,1 метра с неё удалось снять 5,3 киловатта (при скорости ветра 14,5 метра в секунду). Это, как утверждает изобретатель, рекорд.

Такую установку, способную "вырастать" до больших размеров, Дуглас назвал "Супертурбиной" (Superturbine).

Он посчитал, что крупный мультиротор сможет дать ток огромному зданию, вместе с тем не занимая слишком много места.

Так появился "дизайнерский" проект Zero Net Energy Building.

Высота этого здания составляет 610 метров. Венчает его "Супертурбина", разворачивающаяся и наклоняющаяся в разные стороны на шарнире.

Здание размещено на небольшом островке посреди искусственного озера.

На этом инженер не остановился. Вместе с дизайнером Майклом Санчесом (Michael Sanchez) он придумал "полумильный" (в высоту) небоскрёб-город, аналогично украшенный "Супертурбиной" (он и показан на рисунке под заголовком).

Эта башня также стоит на острове посреди озера, которое, судя по рисунку, соединено каналом с близлежащим океаном (не забываем, изобретатель родом из Калифорнии).

Очевидно, по каналу должны проходить яхты. Но у него есть и ещё одна функция. Авторы проекта полагают, что огромная мощность ветряка башни-города позволит последнему тратить часть энергии на опреснение воды.

Американец построил не один вариант своего мультиротора и пришёл в результате к такой идее: вал нужно сделать гибким (но всё же упругим), тогда он сам будет заметно гнуться под действием ветра, обдувающего лопасти винтов, обеспечивая более менее правильное их положение.

Так можно отказаться и от мачты (башни). Генератор расположить на земле, длинный гибкий вал "выпустить" вверх, а там он сам нагнётся по ветру, подставив ему свои многочисленные "колёса".

Вот и существенное упрощение установки. Ни башни, ни стабилизаторов, разворачивающих ветряк по потоку, ни перегибающихся кабелей, ни подвижных контактов…

Красота.

Тут-то мы и переходим к самому яркому проекту Селсама, который окончательно "снёс башню", в смысле – устранил необходимость в мачтах для ветряков.

Вот он, полюбуйтесь.

Называется это чудо Selsam Off-Shore Superturbine, то бишь "морские супертурбины Селсама".

Здесь генераторы размещены внутри поплавков, заякоренных на дне. Причём предусматривается несколько вариантов крепления, в зависимости от самого дна и глубины.

Корпуса генераторов могут наклоняться в разные стороны, но не вращаться, за счёт специального сочленения, напоминающего кардан. Причём тут с электрическими кабелями ничего не происходит – они остаются почти неподвижными. Что опять-таки сокращает число узлов и деталей, удешевляет систему и повышает её надёжность.

"Это походит на изгиб вашей спины. Вы можете наклониться вперёд, назад и в стороны, но нервы в вашем позвоночнике не будут скручиваться", — образно поясняет Дуглас.

Из генераторов вверх тянутся длинные валы с "мультиветряками", выполненные из углеволокна. Под действием ветра они сами склоняются в нужную сторону.

Россыпи таких аппаратов можно легко установить неподалёку от берега – не понадобится ни специальных судов, ни тяжёлых подъёмных кранов. И столь же легко их можно демонтировать при необходимости и перевезти на новое место работы.

Достоинств у таких систем масса. В них минимум подвижных частей. Они не слишком-то опасны для судов, даже при столкновении. Их можно устанавливать как на мелководье, так и на приличном расстоянии от берега. Единственно, что может помешать фантазии владельцев, – сложность прокладки кабелей.

Но ведь тянут же по дну океанов кабели аж с континента на континент? Эта техника отработана уж лет сто как.

Как водится, изобретатель верит, что именно его машина даст миру прорву даровой "зелёной" энергии.

Может быть. Это покажет только опыт.

А ещё Селсам особо подчёркивает, что его "водоросли" ветряков, поднимающиеся из воды, довольно тонкие и малозаметные. В отличие от систем равной мощности, в которых применялись бы ветровые генераторы классического типа ("мельницы"). Так что с точки зрения эстетики тут всё "ок".

Наконец, новатор решил, что для пущей эффективности число ветряков на одном валу надо бы увеличить, а сам вал – удлинить.

Позвольте, куда уж дальше – вал же пригнётся к самой воде?

"А вот и нет", — отвечает автор проекта. И рисует нам дирижабль, который верхний край этого гибкого вала и будет поддерживать в небе.

Американец придумал специальную систему подшипников, которые позволяют гибкому валу с лопастями свободно вращаться, при том что и аэростат и, понятно, дно моря — останутся на месте.

Патенты, патенты, патенты, несколько статей в журналах, масштабные модели… Дуг активно продвигает своё изобретение уже не первый год. Очевидно, продажа маленьких ветряков не приносит ему остаточно дохода, чтобы реализовать столь масштабный проект.

Предлагаем вам самим оценить: а стоило бы его реализовывать? Ответ неочевиден.

Материал предоставлен интернет-журналом MEMBRANA (www.membrana.ru)