Pflanzen Sie einen Baum und Ihre Familie muss für den Rest ihres Lebens keine Stromrechnungen mehr bezahlen ... Gibt es so etwas Gutes? !

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Eines Tages im Jahr 2011 ging der französische Ingenieur Jerome Michaud-Lariviere über einen Platz und sah, wie die Blätter am Straßenrand im leichtesten Windhauch schwankten. Plötzlich kam ihm eine Idee: Was wäre, wenn er einen Baum bauen und die Blätter mithilfe der Brise verwehen könnte, um ohne allzu starken Wind Strom zu erzeugen?

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Also stellte er ein Team von Ingenieuren zusammen und entwickelte nach dreijähriger Forschung einen fast acht Meter hohen Prototyp namens Wind Tree. Es sieht aus wie ein Baum, und an jedem Ast sind viele kleine vertikale Windturbinenblätter angebracht, die wie Blätter im Wind schwanken.

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Es wurde in der Gemeinde Pleumeur-Baudou in der Bretagne im Nordwesten Frankreichs installiert. Natürlich möchte Jerome nicht, dass dies der einzige Windbaumgenerator ist, sondern dass jeder Haushalt einen Baum im Garten hat, der Strom erzeugen kann (vorausgesetzt, man hat einen Garten).

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Als dieser Baum erfunden wurde, schoss sein Preis in die Höhe; er wurde für 56.000 Dollar oder fast 400.000 Yuan verkauft.

Da die zur Stromerzeugung erforderliche Windgeschwindigkeit nicht hoch ist, reicht eine Windgeschwindigkeit von etwa 2 Metern pro Sekunde zur Stromerzeugung aus. Es muss sich nicht an der Küste oder im Grasland mit starkem Wind befinden, es kann normal mit einer Brise funktionieren, die für Menschen fast nicht wahrnehmbar ist. Dies bedeutet auch, dass die Stromerzeugungseffizienz der einzelnen Blätter nicht hoch ist und maximal nur etwa 300 W beträgt, was viel schlechter ist als bei herkömmlichen Windturbinengeneratoren.

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Doch dank der 36 Blätter an jedem Zweig können sie sich untereinander abstimmen und so die Effizienz der Stromerzeugung steigern. Unter idealen Bedingungen kann der gesamte Baum eine Leistung von 5868 W erzeugen und eine Spannung von 110/230 V übertragen. Laut der offiziellen Website entspricht die durch das „Pflanzen“ eines baumförmigen Generators erzeugte Elektrizität der Verbrennung von 864 Kilogramm Kohle, was ziemlich umweltfreundlich ist! Wie in der Abbildung unten gezeigt, ist die Stromerzeugung des baumförmigen Generators umso größer, je stärker der Wind ist.

Quelle: Literatur

Jerome selbst gab jedoch zu, dass er den baumförmigen Generator höher „pflanzen“ müsste, vorzugsweise etwa 50 Meter, wenn er eine bessere Effizienz bei der Stromerzeugung erreichen wolle, damit er eine stabilere Windkraft erhalte. Schließlich sind nicht alle Leistungen garantiert.

Aber auch baumförmige Generatoren haben unvergleichliche Vorteile. Beispielsweise sind sie in ihrer Form schöner als die von Windkraftanlagen und fügen sich harmonisch in die Umgebung ein, ohne die Landschaft zu zerstören. Und seine Hauptstruktur besteht aus leichten Materialien, die Blätter bestehen aus PVC-Kunststoffplatten, sie sind alle austauschbar, sodass es lange verwendet werden kann.

Im Vergleich zu großen Turbinen mit Fächerblättern sind die Blätter baumförmiger Generatoren vertikale Turbinen. Beim Laufen erzeugen sie keine lauten Geräusche, sondern schwingen sanft wie Blätter, was keine Auswirkungen auf Mensch und Tier hat.

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Um den ästhetischen Vorlieben verschiedener Menschen gerecht zu werden, gibt es drei verschiedene Blattfarben, neben dem gewöhnlichen Grün gibt es auch Blau und Orange.

Quelle: Literatur

Der Prototyp war sofort ein Erfolg. Sie begannen 2015 mit der kommerziellen Produktion baumförmiger Generatoren und haben mehrere Pilotprojekte in Frankreich, Belgien, Deutschland und anderen Orten installiert. Dieses Projekt wurde 2017 mit dem EU-Innovationspreis ausgezeichnet. Ursprünglich war geplant, baumförmige Generatoren bis 2020 weltweit zu fördern, doch dieses Ziel ist noch in weiter Ferne. Weil es zu teuer ist…

Luxemburg, ein Solar-Wind-Hybridbaum Quelle: New World Wind

Jerome hofft, dass der Baum mit anderen Formen der Stromerzeugung kombiniert werden kann, etwa mit Photovoltaik, Geothermie und energieeffizienten Gebäuden. Als er den baumförmigen Generator erfand, behauptete er, dass man nie wieder Stromrechnungen bezahlen müsse, wenn man diesen Baum in seinem Garten pflanzte. Ist das wahr?

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Dies muss auf Grundlage der Windverhältnisse und des Haushaltsstromverbrauchs in verschiedenen Regionen berechnet werden. Wir können davon ausgehen, dass ein Haushalt pro Jahr 4000 Kilowattstunden (kWh) Strom verbraucht. Ein Baumgenerator kann 280 Tage im Jahr laufen (vorausgesetzt, er läuft 10 Stunden pro Tag), also muss er 4000/280=14,29 kWh Strom pro Tag erzeugen.

Angenommen, das Wetter ist nicht so gut und die oben genannten 5868 W können nicht erreicht werden, kann ein baumförmiger Generator 3,1 Kilowatt (kW) Strom erzeugen und 3,1 kWh Strom pro Stunde erzeugen, sodass er 14,29/3,1 = 4,61 Stunden pro Tag laufen muss. Dies bedeutet, dass ein Baumgenerator den Strombedarf eines Haushalts ein Jahr lang decken kann, wenn die durchschnittliche Windgeschwindigkeit in einem Gebiet über 2 m/s liegt und es mindestens 4,61 Stunden pro Tag Wind gibt.

Natürlich handelt es sich hierbei nur um eine idealisierte Berechnung. Tatsächlich werden die Stabilität und Zuverlässigkeit der Windenergieerzeugung auch von vielen Faktoren beeinflusst, wie etwa Änderungen der Windgeschwindigkeit, Änderungen der Windrichtung, Rotorblattverschleiß, Generatorverlusten usw. Daher eignen sich baumförmige Generatoren besser als ergänzende Energiequelle, die in Kombination mit anderen Energiequellen zur Energieeinsparung und zum Umweltschutz beiträgt.

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Voraussetzung ist natürlich, dass Sie einen Garten haben … und bereit sein müssen, 400.000 Yuan für den Kauf eines „Baums“ auszugeben …

Verweise

[1]https://www.newworldwind.com/windbush

[2]https://www.cleanenergy.org/blog/windtree-

Planung und Produktion

Quelle: Bringing Science Home (ID: Steamforkids)

Autor: Su Chengyu

Vom Skin Magazine Editor geprüft

Herausgeber: Yang Yaping