Kutumia Nguvu za Upepo

NA MLETA-HABARI WA AMKENI! KATIKA UHOLANZI

MAJEMBE makubwa yazunguka-zunguka. Yazunguka polepole, kwa uthabiti, kama mikono ya mwogeleaji mkubwa mno ambaye ajitahidi bila kuchoka dhidi ya mkondo ambao daima wamzuia kusonga mbele. Hata hivyo, majembe haya husonga kwa sababu ya mkondo—mkondo hauyakinzi. Huo mkondo ni upepo. Mbali na kufanya sauti ya kuchakarika, kuvurura kwa mikono hii ya kiufundi ndiyo sauti pekee inayosikika. Hili ni gurudumu linaloendeshwa na upepo, likitokeza umeme kutokana na nguvu za upepo.

Katika sehemu zenye upepo mkali zaidi za nchi kama vile Denmark, Marekani, Ufaransa, Uholanzi, na Ujerumani, magurudumu yaendeshwayo na upepo huwa kila mahali. Katika Marekani, California tayari ina zaidi ya 16,000 yayo. Kilometa zipatazo 50 mashariki mwa San Francisco, kwenye Mpito wa Altamont, kuna shamba la upepo ambapo magurudumu yapatayo 7,000 husongamana kwenye pande za vilima ili kutwaa nguvu kutoka kwa upepo usiobadilika mwendo. Kwa ujumla, magurudumu ya upepo ya California yaweza kutokeza nguvu za kutosheleza mahitaji ya makazi ya San Francisco na Washington, D.C., yakijumlishwa.

Denmark, ikiwa imezungukwa na bahari, piani mahali pazuri kuweza kutumia nishati za upepo; tayari huko kuna magurudumu yaendeshwayo na upepo 3,600. Katika 1991 Uholanzi ilikuwa na magurudumu yaendeshwayo na upepo yapatayo 300, lakini mikoa ya nchi yenye upepo mkali zaidi ilikubaliana kuongeza idadi hiyo hadi 3,000. Waratibu wa nishati katika Uingereza pia wanatumaini kutumia upepo kwa kiwango kama hicho katika nchi yao.

Bila shaka, kutumia nguvu za upepo si wazo jipya. Fikiria meli zote zikiendeshwa na upepo zilizoabiri bahari-kuu katika enzi za kabla ya injini kuvumbuliwa. Vipepeojembe vimetumiwa kwa karne nyingi kupiga maji, kusaga mahindi na vikolezo, na kupasua mbao. Katika Uholanzi kuna minara ipatayo 900 yenye madaha iliyosalia. Vingi vyavyo bado vyapiga maji bila kuacha; vyategemeka hata wakati hakuna umeme.

Ilikuwa karne iliyopita kwamba profesa Mdenmark Poul de la Cour alifanya majaribio ya kwanza ya kutumia nguvu za upepo ili kutokeza umeme. Alitokeza gurudumu dogo la upepo ambalo ndilo mtangulizi wa lile la kisasa. Hata hivyo, katika karne ya 20, mwanadamu alipata kwamba fueli za visukuku zilikuwa rahisi zaidi kutumia na zilitoa nguvu zaidi. Mwanzoni, fueli kama hizo zilionekana si ghali na nyingi mno; hivyo kwa urahisi zilichukua mahali pa upepo kuwa chanzo cha nguvu. Ilikuwa hadi wakati wa shida kubwa ya mafuta ya 1973 kwamba nguvu za upepo zilianza kuchukuliwa kwa uzito tena.

Faida kwa Mazingira

Shida kubwa ya mafuta iliongoza wanasayansi kufikiria kile kingetokea wakati ugavi wa fueli ungemalizika. Vibadala kama vile nguvu za upepo vikawa vyenye kuvutia sana. Hata iweje, upepo hauwezi kumalizika. Ndiyo kusema, huo hujirudisha upya daima, sawa na vile Biblia inasema kuuhusu: “Hugeuka daima katika mwendo wake.” (Mhubiri 1:6) Nguvu za upepo pia hufaidi mazingira kuliko fueli za visukuku, ambazo hutokeza hali za kuogofya kama vile mvua ya asidi na huenda zikatokeza ongezeko la joto tufeni. Nishati za upepo hazitoi moshi wowote wa kemikali.

Na ingawa upepo hauna uzito kama vile gesi, makaa-mawe, au mafuta, una faida nyingi. Kwa kielelezo, ebu wazia gurudumu la upepo likizunguka polepole katika upepo mwanana wenye mwendo wa kilometa 10 kwa saa. Ghafula upepo waongezeka, ukirudufika hadi kilometa 20 kwa saa. Je, ni kiasi gani zaidi cha nishati ambacho sasa gurudumu latwaa kutokana na upepo? Je, ni mara mbili ya hicho kiwango? La, gazeti la New Scientist laeleza hivi: “Nishati za upepo hubadilika mara tatu kadiri ya mwendo wa upepo.” Kwa hiyo mwendo wa upepo unaporudufika, huo hutoa nguvu mara nane! Hata ongezeko dogo la mwendo wa upepo humaanisha ongezeko kubwa la utokezaji wa nishati kutoka kwa gurudumu liendeshwalo na upepo. Ili kunufaika kikamili na sheria hii ya kuongezeka mara tatu, magurudumu yaendeshwayo na upepo kwa kawaida huwekwa kwenye vilele vya vilima, mahali ambapo upepo huongeza mwendo upitapo juu.

Sehemu nyingine yenye kupendeza ya nishati za upepo ni kwamba zaweza kutumiwa mahali popote. Kipepeojembe chaweza kuleta chanzo cha nishati karibu na mtumiaji. Hiyo mitambo yajengwa haraka na kuondoleka kwa urahisi. Upepo hauchimbwi kama migodi, kusafirishwa, ama kununuliwa. Hili humaanisha kwamba hizo nguvu ni rahisi sana kuzisambaza, hasa zikilinganishwa na mafuta ghafi, ambayo lazima yasafirishwe kwa meli kubwa mno. Aksidenti zinazohusisha meli kama hizo zimeongeza misiba mikubwa ya kimazingira mara kwa mara—kama vile mmwagiko wa mafuta wa Alaska wa 1989. Magurudumu ya upepo hayana hasara kama hizo.

Vizuizi Fulani

Hili halimaanishi kwamba nishati za upepo ni tiba ya matatizo yote ya mwanadamu ya nishati. Tatizo moja kuu huwa kutobashirika kwa upepo. Waweza kubadili upande wa mwelekeo wakati wowote. Kwa muda mrefu watafiti wametafuta masuluhisho ya tatizo hili. Suluhisho moja lilibuniwa katika miaka ya 1920, wakati mhandisi Mfaransa Georges Darrieus alipobuni gurudumu liendeshwalo na upepo likiwa na mhimili ulio wima. Lafanana na mtambo mkubwa wa kuchanganya vitu, na hufanya kazi hata upande wa upepo uwe ni upi. Namna tofauti za mtambo huu usio wa kawaida zafanya kazi leo. Hata hivyo, wakati wowote ule upepo unaweza kutulia tuli. Na kwenye upande ule mwingine, upepo mwingi wa ghafula unaweza kuharibu majembe na gurudumu.

Kwa kushangaza, baadhi ya malalamiko mengi ya utumizi wa nishati za upepo huhusu mazingira. Jambo moja, magurudumu yaendeshwayo na upepo ya leo ya hali ya juu ni tofauti kabisa na miundo yenye kuvutia na ya ustadi ya miaka iliyopita. Yale makubwa yana kimo cha meta zipatazo 100; yale yenye kimo cha wastani ni meta 40. Ni wachache wangeweza kusema yanavutia. Kweli, vizingiti vya waya zenye nishati nyingi za umeme na minara ya redio huenda vikawa na kimo kama hicho, lakini huko kuvurura kwa hayo majembe ya gurudumu yaendeshwayo na upepo huvuta uangalifu mwingi.

Kisha kuhusu makelele. Wengine hupinga kabisa kuwekwa kwa magurudumu yaendeshwayo na upepo mahali pao kwa sababu ya kelele ambazo hayo hufanya. Hata hivyo, kwa kupendeza uchunguzi mmoja ulipata kwamba gurudumu la saizi ya wastani katika Cornwall, Uingereza, hutokeza kiwango cha kelele ambacho ungesikia kama gari liendeshwalo mwendo wa kilometa 60 kwa saa likipita meta 7 kutoka kwako. Hata hivyo kiwango hiki hupungua kadiri unapokuwa mbali. Mtu aliye umbali wa meta 300 hasikii hiyo kelele sana ni kama ile ambayo angeisikia akiwa katika maktaba ya kawaida. Isitoshe, upepo ambao hufanya gurudumu kuzunguka huelekea kusitiri hiyo kelele. Hata hivyo, kwa kweli kunapokuwa na mamia ya magurudumu yaendeshwayo na upepo mahali pamoja—au maelfu kama yalivyo katika Mpito wa Altamont California—kelele zaweza kuwa tatizo lenye kutokeza.

Tatizo jingine lahusu ndege. Shirika la kulinda ndege katika Uholanzi hivi majuzi lilionya dhidi ya kutengeneza eneo la magurudumu ya upepo mahali ambapo ndege hulisha na kuzalia—kunapokuwa na giza ama ukungu, huenda wajigonge kwenye majembe. Kulingana na kadirio moja, kuhusu eneo moja la magurudumu ya upepo la Uholanzi lenye magurudumu 260, ndege wapatao 100,000 kila mwaka wangeweza kuuawa kwa njia hiyo. Hata hivyo, uchunguzi mwingine waonyesha kwamba magurudumu yaendeshwayo na upepo hayana madhara makubwa juu ya maisha ya ndege.

Sera ya Bima Fulani?

Licha ya vizuizi hivi, ni wazi kwamba nishati za upepo zaweza kuchangia sana katika kupunguza utumizi wa fueli za visukuku ulimwenguni. Katika kitabu chake Wind Energy Systems, Profesa Gary L. Johnson wa Chuo Kikuu cha Jimbo la Kansas, Marekani, aeleza kwamba nguvu za upepo zingeweza kutumiwa pamoja na mifumo mingi ambayo hutokeza nishati. Zikitumiwa katika njia hiyo, yeye asema, “jenereta za upepo zaweza kuonwa kuwa sera fulani ya bima dhidi ya matatizo makubwa ya ugavi wa fueli.”

Karibuni, mwanadamu huenda akawa katika uhitaji mkubwa sana wa sera ya bima kama hiyo. Vyombo vya habari mara nyingi hutaja utafutaji wa mwanadamu usio na mwisho wa fueli. Kadiri anavyochimba makaa-mawe na kuchimba mafuta na gesi, si kwamba tu anamaliza bidhaa hizi zisizojirudisha upya bali pia katika maeneo fulani huchafua mazingira yake kwa kuzitumia! Kwa sasa, upepo hufuliza kuvuma—ukiwa safi, bila kumalizika, na katika sehemu zilizo nyingi, bado wapuuzwa.

[Picha katika ukurasa wa 23]

Maelfu ya magurudumu yaendeshwayo na upepo hutokeza umeme katika nchi nyingi

[Picha katika ukurasa wa 24]

Mamia ya minara hii yenye madaha bado yabaki katika Uholanzi