Geschiedenis en evolutie van windenergie: van de windmolen tot de turbine

Vandaag is de windenergie Het is een van de meest gebruikte hernieuwbare energiebronnen ter wereld. De technische ontwikkeling ervan is de afgelopen decennia aanzienlijk vooruitgegaan en is een van de meest efficiënte technologieën bij de opwekking van schone energie. Het gebruik van wind is zo oud als de geschiedenis van de mensheid. Het eerste bewijs van het gebruik van windenergie dateert uit 3000 voor Christus, toen zeilschepen op de Nijl werden gebruikt, en uit de XNUMXe eeuw voor Christus tijdens het bewind van Hammurabi in Babylon, waar de windmolens Ze lieten toe dat water werd opgepompt voor irrigatie. In dit artikel zullen we de geschiedenis van windenergie onderzoeken, vanaf het begin tot de evolutie ervan vandaag.

Oorsprong en geschiedenis van windenergie

Het gebruik van windenergie in de geschiedenis is gedocumenteerd in verschillende tijden en beschavingen. Een van de eerste toepassingen van wind als energiebron was de navigatie en de maritieme handel. De zeilen van de schepen die in het oude Egypte de Nijl bevoeren, maakten al gebruik van de kracht van de wind om te bewegen. Op dezelfde manier werden in het oude Mesopotamië de eerste irrigatiesystemen gebouwd die molens gebruikten om water te pompen. Tegen het jaar 1000 na Christus waren windmolens al gebruikelijk in het Midden-Oosten en begonnen ze zich tijdens de middeleeuwen in Europa te verspreiden. Een van de bekendste voorbeelden zijn de Nederlandse windmolens, die worden gebruikt om moerassen en lagunes droog te leggen en om graan te malen. Deze molens met meerdere bladen Het waren grote en langzame structuren, maar ze bleken van fundamenteel belang te zijn voor de ontwikkeling van de landbouw en de economie. Op het Aziatische continent, vooral in China rond 200 voor Christus, was het gebruik van windmolens voor taken zoals het pompen van water uit putten al geregistreerd. Deze Chinese molens hadden een verticale asstructuur, die verschilde van westerse horizontale asmodellen. Ondertussen werden in Perzië molens ook gebruikt voor irrigatie en het malen van graan, wat het wijdverbreide gebruik en de vroege kennis van de voordelen van wind als energiebron aantoonde.

De Renaissance van windenergie en de Industriële Revolutie

Met de komst van de Industriële Revolutie in de 19e eeuw nam de belangstelling voor windenergie af toen steenkool en olie terrein wonnen als belangrijkste energiebronnen. Windmolens verdwenen echter niet helemaal. Op plaatsen ver van de grote steden, vooral op het platteland, werden molens nog steeds voor verschillende taken gebruikt. In de Verenigde Staten is de molens met meerdere bladen Ze werden populair aan het einde van de 1887e eeuw, vooral in landelijke westelijke regio's voor het pompen van water. Deze windmolens, met een eenvoudige maar effectieve structuur, dienden als basis voor de eerste windenergiegeneratoren, ontworpen aan het begin van de XNUMXe eeuw. Een van de belangrijkste vorderingen vond plaats in XNUMX, toen Charles F. Brush bouwde wat als de eerste wordt beschouwd windturbine die elektriciteit opwekt. Deze turbine was groot van formaat, met 144 cederhouten rotorbladen, en hoewel de efficiëntie ervan beperkt was, was hij een mijlpaal in de opmars naar elektriciteitsopwekking door middel van windenergie.

De eerste windturbines en de 20e eeuw

Tijdens de eerste helft van de 1931e eeuw verliep de vooruitgang in het ontwerp van windturbines langzaam maar opmerkelijk. In 100 werd in Jalta een windturbine ontwikkeld met een vermogen van 1930 kW, een aanzienlijk cijfer voor die tijd. Het was echter pas in de jaren dertig en veertig dat windopwekking op het platteland van de VS begon te worden geïmplementeerd, met windmolens die boerderijen en huizen van elektriciteit voorzagen. De Noord-Amerikaanse fabrikant Jacobs was in de jaren dertig een pionier in de productie van windturbines om elektriciteit op te wekken in plattelandsgebieden met een vermogen van 1940 kW. Dit ontwerp maakte het mogelijk om elektriciteit naar afgelegen plaatsen te brengen zonder dat aansluiting op het traditionele elektriciteitsnet nodig was. In 3, de eerste grote windmolens in Vermont, Verenigde Staten, met een opwekkingscapaciteit van bijna 1 MW. Na de Tweede Wereldoorlog is het gebruik van windenergie aanzienlijk afgenomen. Goedkope toegang tot olie en de opkomst van grote elektriciteitscentrales op basis van fossiele brandstoffen zorgden ervoor dat de investeringen in windtechnologie drastisch werden verminderd. Decennia lang bleef windenergie op de achtergrond totdat geopolitieke gebeurtenissen en economische veranderingen deze weer in de schijnwerpers zetten.

De oliecrisis en de heropleving van windenergie

De volgende grote mijlpaal in de geschiedenis van windenergie vond plaats in de jaren zeventig olie crisis Het benadrukte de afhankelijkheid van de wereld van fossiele brandstoffen en opende de deur voor de ontwikkeling van duurzamere alternatieven. Windenergie kwam opnieuw naar voren als een haalbare optie en in verschillende landen werden onderzoeksprogramma's ontwikkeld als onderdeel van de zoektocht naar schonere energiebronnen. Denemarken viel op in de ontwikkeling van moderne windturbines in de jaren tachtig en werd een wereldleider in de productie en export van apparatuur. Deze vooruitgang maakte een aanzienlijke daling van de productiekosten en een groter concurrentievermogen op de energiemarkt mogelijk. Aan het begin van de 1980e eeuw had windenergie al een relevante rol verworven in het mondiale energiepanorama. Grotere en efficiëntere windturbines, zowel onshore als offshore, werden ontwikkeld om de productie te maximaliseren in gebieden met constante wind. Het gebruik van composietmaterialen en het aerodynamische ontwerp van de bladen verbeterden ook de efficiëntie van deze apparaten aanzienlijk.

De opkomst van windenergie in de 21e eeuw

Tijdens de eerste twee decennia van de 2019e eeuw heeft windenergie een ongekende bloei doorgemaakt. In veel landen heeft het de elektriciteitsproductie van traditionele fossiele brandstoffen overtroffen, waardoor een aanzienlijke bijdrage is geleverd aan de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen. In 564 meldde het International Renewable Energy Agency (IRENA) dat de wereldwijd geïnstalleerde windenergiecapaciteit 5 GW bereikte, wat neerkomt op ongeveer XNUMX% van de mondiale elektriciteitsproductie. Tegenwoordig worden steeds grotere en krachtigere windturbines geïnstalleerd in offshore-projecten, waar de windomstandigheden gunstiger zijn. Deze faciliteiten kunnen enorme hoeveelheden elektriciteit opwekken, genoeg om hele steden van stroom te voorzien. Landen als Duitsland, China en de Verenigde Staten hebben het voortouw genomen bij de implementatie van grote windparken, zowel op land als in offshore wateren. Windenergie heeft bewezen een van de meest veelbelovende technologieën voor de toekomst te zijn op het gebied van duurzaamheid en schone energieopwekking. Naarmate technologieën blijven verbeteren en de productiekosten dalen, zal windenergie waarschijnlijk een cruciale rol blijven spelen in de energietransitie van de XNUMXe eeuw. Met de toenemende vraag naar hernieuwbare bronnen heeft windenergie een mooie toekomst als een van de belangrijkste energiebronnen wereldwijd.