James Dyson og teamet ved James Dyson Foundation annoncerede i dag vinderen af Dyson Award 2018, ved at vælge en lille, allestedsnærværende vindmølle ud af 20 internationale finalister. Kaldt O-Wind hænger denne bløde klods ophængt mellem kabler, over og under, og drejer rundt om en lodret akse, uanset om vinden kommer ovenfra, under eller fra siden.
"Den komplicerede form tager vind og får den til at gå gennem tunneler og skaber trykforskelle ... hvilket får den til at dreje altid i samme retning, " siger opfinderen Nicolas Orellana, en nylig kandidat fra Lancaster University i videnskab, der nu arbejder på fuld tid på O-Wind .
Orellana udviklede den første O-Wind-prototype ikke som en generator, men som en vinddrevet rover, der kunne rejse effektivt over flade ørkener. Sammen med partner Yaseen Noorani, som han kendte fra Lancaster, indså Orellana, at det samme princip kunne bruges til kraftproduktion. Brede åbninger gennem bolden, mod forskellige retninger, sifonvind gennem mindre åbninger, slags som en flok parafoiler snoet sammen til en kugle. Trykforskellene fra de brede åbninger til de små får anordningen til at rotere rundt om en enkelt akse på grund af Bernoullis princip.
Denne spin kan drive en elektrisk generator, der er forbundet med kuglen med en stang, og Orellana ser for sig, at de 25 centimeter orbs, der er spændt op på lejlighedsbygning balkoner, drager fordel af kaotiske vindmønstre til at drive folks hjem, sælge energi tilbage til nettet eller tryk til feed-in-tariffer som dem, der tilbydes i Storbritannien til husejere, der hjælper med at skabe grøn energi.
De to hovedtyper af turbiner i verden i dag roterer begge kun, når vinden rammer dem ansigtet. Traditionelle, horisontale møller ligner vindmøller og kan vende sig mod indgående vind, men ikke vind, der kommer ovenfra eller nedenunder. Generatorer med lodret orienterede klinger kan passe ind i mindre rum, men er mindre effektive og fungerer stadig kun under vind i det vandrette plan.
”Hvis du lægger en vindmølle på din balkon, får du ikke kun vandret vind, ” siger Orellana. ”I den position kan du også få lodrette vinder eller diagonale vinde, og det ændrer sig i enhver situation. Med denne ... kan det arbejde mere kontinuerligt og give meget mere energi til dit hus. ”
Dyson Awards gives til studerende eller kandidater inden for fire år efter et universitetsprogram, der har bygget levedygtige, innovative, originale værktøjer eller enheder, der løser et bestemt problem, fra lille til stor, og som kan demonstrere en fysisk prototype. Som vindere på førstepladsen modtager Orellana og Noorani $ 40.000, som de vil kunne investere i projektet, uanset hvordan de vælger. ”De penge, vi giver dem, er lige så meget en investering i de mennesker, der har udført projekterne, som det er i projekterne, ” siger Chris Vincent, en senior designingeniør hos Dyson, der hjælper med at vælge finalister til prisen. ”Vi har denne evne til på afstand at hjælpe nogle virkelig rigtig imponerende banebrydende og op og kommende ingeniører og designere.”
O-Wind kommer ud af en klasse af finalister med en bred vifte af opfindelser, fra et bærbart medicinsk udstyr, der overvåger medicinsk væskedræn for infektion til et spildevandsgenvindingssystem til kraftværker, og endda et præfabrikeret myrered (til produktion af myrer enten til konsum eller til foder til husdyr) og en plastgaffel fremstillet af kartoffelaffald. En af de største tendenser er dog hen imod enheder, der vil tackle ineffektivitet, levestandard og miljøspørgsmål i bymæssige omgivelser. O-Wind passer til denne kategori, ligesom Orca, en autonom sø-rensningsrobot, og Lighthouse, en lille, blød, lækker-detekterende robot, der kører gennem rør for at forhindre hovedbrud i vandet samt flere andre.
”Disse prøver slags at arbejde omkring denne konstante vækst af byer, vi ser, overalt i verden, ” siger Vincent. "Selvom væksten i disse byer kan komme med en vis mængde øget effektivitet og forbedret forbindelse og kommunikation mellem mennesker, fordi du har så mange ting, der stables oven på hinanden, kan det ofte betyde, at ineffektivitet kryber ind i systemet."
Orellana og Noorani har bygget funktionelle prototyper til O-Wind, men de eksperimenterer stadig med størrelse og materiale. Først var det en rover, ikke engang kugleformet, men i stand til at rejse hen over en strand. De prøvede 3D-udskrivning af en plastik, men det tog tre måneder, og i den mellemliggende tid byggede de en af pap og papir, der likviderede med at fungere bedre i en vindtunnel end plastik alligevel. Men der er stadig mange spørgsmål. Er den aktuelle 25 centimeter i diameter bedst? Bør det være lavet af papir, pap eller 3D-trykt plast? Disse spørgsmål hjælper også med at bestemme, hvor meget enheden måske koster. De to opfindere håber, at millioner af mennesker kan vedtage teknologien, delvis takket være reklame fra tildelingen og et patent, de har ansøgt om.
”Vi håber, at O-Wind Turbine vil forbedre anvendeligheden og overkommeligheden af turbiner for mennesker over hele verden, ” siger Orellana. ”Byer er blæsende steder, men vi udnytter i øjeblikket ikke denne ressource. Vores tro er, at hvis vi gør det lettere at generere grøn energi, vil folk blive opmuntret til at spille en større egen rolle i at bevare vores planet. ”
