Revolucionarna turbina Nikole Tesle i dalje čeka svoj momenat (VIDEO)

Teško da je ikada postojao i da će postojati naučnik sa toliko pronalazaka u portfoliju kao što je to Nikola Tesla. Naravno, najpoznatiji je po naizmeničnoj električnoj struji, koja je promenila čitav svet.

Ipak, Tesla je izumeo i mnoge druge stvari, uključujući i revolucionarni motor, koji nikada nije popularizovan. Zapravo on nije bio kreator turbine bez lopatica, koja je u patentnoj formi u Evropi postojala od 1832.  Međutim, dotična turbina je nazvana Teslinim imenom, nakon što je srpsko-američki naučnik uspeo da unese rezon u nešto što je bilo čisti koncept, a zatim je napravio više funkcionalnih prototipova.

Rezultat je bila reverzibilna turbina bez lopatica koja je funkcionisala pri visokim brzinama, a mogla je da operiše na različite načine. Mogla je da služi kao pumpa, kompresor, turbina, pa čak i kao motor s unutrašnjim sagorevanjem. Nivo njene efikasnosti je nadmašivao teoretska ograničenja klipnih motora, ali nikada nije doživela široku primenu poput njih, naprotiv.

Teslina turbina je i deo jedne tužne priče. Naime, srpski genije je kreirao radni prototip koji je postigao 9.000 o/min i generisao 200 ks, a testiran je u New York Edison Company.

Nažalost, neki od prisutnih inženjera prilikom testiranja su tvrdili da turbina ne funkcioniše, jer, verovali ili ne, „nisu razumeli“ Teslin izum, a velike kompanije koje su se bavile električnom energijom u to vreme, već su investirale ogromna sredstva u turbine s lopaticama.

Zašto je Teslina turbina tako posebna?

Na prvom mestu, kao što smo već utvrdili, radi se o konceptu koji ne poseduje lopatice. Umesto konvencionalne pumpe ili turbine, koje poseduju lopatice, Teslina solucija nije imala ove elemente. Ona umesto njih koristi ravne diskove. Dobro poređenje bi bilo, da se umesto lopatica zamisle CD diskovi, upravo oni na koje smo „narezivali“ filmove i muziku. S obzirom na to da su ti diskovi ravni, turbina ne funkcioniše kao klasična pumpa, već su joj potrebne višestruke pogonske jedinice da bi operisala.

Sjajna stvar u vezi sa ovim pronalaskom je što izvestan broj diskova nije fiksiran, a u zavisnosti od primene, oni mogu biti dodavani ili oduzimani.

Jedinstvena komponenta ovog rešenja je reverzibilna turbina, koja radi na istom nivou efikasnosti bez obzira da li se vrti u smeru kazaljke na satu ili suprotno od nje.

Diskovi koji se nalaze unutar Tesline turbine se pokreću putem mlaznica, kroz koje mogu prolaziti vazduh, para, odnosno većina fluida. Jedino pravilo uključuje korišćenje nekoliko diskova „odgovarajućeg prečnika“, koji imaju otvore blizu vratila koje ih drži. Diskovi se razdvajaju uz pomoć podložaka, a oni su fiksirani na rotirajuće vratilo.

Kako funkcioniše?

Ideja na osnovu koje je bazirana Teslina turbina podrazumeva da će se diskovi unutar nje okretati ukoliko su pogonjeni tečnošću ili gasom pod pritiskom. Funkcioniše koristeći dva atributa dinamike fluida: trenje i viskozitet. Potonja osobina se odnosi na otpor supstance da teče, dok se prvonavedena odnosi na tendenciju različitih molekula da se spajaju zbog privlačnih sila. Interakcija fluida sa čvrstom površinom funkcioniše u skladu sa efektom graničnog sloja strujanja vazduha. To je statički ili sporo pokretni sloj vazduha (fluida) tik uz čvrstu površinu. Laički rečeno, fluid će strujati preko površine diska, uz ubrzavanje ka odgovarajućem izlazu. Opisana interakcija čini da se disk obrće, što izaziva rotiranje vratila koje drži disk.

Onog momenta kada se diskovi razdvoje na vratilu kako treba, a fluid ima mesto iz kojeg ulaz i iz kojeg izlazi iz sistema, Teslina turbina je spremna za akciju. Pravilo je da više diskova donosi više snage, ali u tom slučaju je neophodan i veći protok fluida.

Zauzvrat, implementacija većih diskova će smanjiti broj obrtaja Tesline turbine, ali će se povećati efikasnost. Ono što je definitivno je da je Teslinoj turbini potrebno više eksperimenata da bi se došlo do ultimativne formule. Dobre vesti su da ovo rešenje može da se prilagodi razno-raznim primenama.

Moguće primene

Kao što je Nikola Tesla to jednom objasnio, njegova turbina bez lopatica može da se iskoristi za pumpe, kompresore, vazdušne turbine, pa čak i motore s unutrašnjim sagorevanjem.

Bilo kakva primena koja podrazumeva slanje fluida pod pritiskom kroz cevi u ovaj sistem, može koristiti Teslinu turbinu u cilju generisanja električne energije. Može da funkcioniše i suprotno, jer ukoliko dobije napajanje, može služiti kao efikasna pumpa.

Za razliku od konvencionalnih pumpi , Teslina turbina može raditi sa abrazivnim fluidima, kao i onima koji sadrže čvrsta tela ili su viskozna ili osetljiva na smicanje.

Drugim rečima, može funkcionisati u uslovima u kojima je nemoguće pouzdano koristiti druge pumpe, i  kada je suviše komplikovano eksploatisati ih uz željenu efikasnost.

U današnje vreme, praktična primena uključuje oblast medicine, gde je koncept Tesline turbine uspešno testiran za centrifugalne krvne pumpe, mada je Nikola Tesla zamislio svoj pronalazak za geotermalnu energiju, gde se danas koriste konvencionalne turbine. Međutim, efektno prilagođavanje Tesline solucije bi moglo da donese bolju efikasnost i jednostavnije održavanje.

Prvobitne prepreke koje su danas rešive

Nikoli Tesli je patent za ovaj pronalazak odobren 1913. On je bio do te mere ispred svog vremena, da je praktična implementacija bila gotovo nemoguća ili u najmanju ruku veoma teška, početkom 20. veka.

Tehnološka ograničenja koja su ovaj sistem učinila manje efikasnim u odnosu na postojeće turbine, prouzrokovana su načinom izrade metalnih predmeta, posebno kada su u pitanju diskovi, koji su bili neophodna komponenta Teslinog izuma.

Čistoća metala je takođe bila problem, baš kao i balansiranje tankih diskova. Zbog navedenog problema, diskovi su bili skloni istezanju, jer su funkcionisali pri ekstremno visokom broju obrtaja. Kada bi se oštetio, disk je morao da bude zamenjen, što je sistem učinilo potencijalno nepouzdanim na duge staze.

Zapravo, nije bilo greške što se tiče dizajna, a Teslin pronalazak nije bio jedini koji nije mogao da se koristi u praksi iz razloga što prateća industrija nije mogla da zadovolji tehnološke zahteve kreatora.

U današnje vreme, tehnologija materijala je dostigla takav nivo da se Teslina turbina može proizvoditi uz korišćenje diskova od ugljeničnih vlakana ili drugih kompozitnih materijala umesto metala.

Zašto Teslina turbina nije postala globalna stvar?

Svi znamo da je glavni neprijatelj Nikole Tesle bio Tomas Edison. Obojica su radila u oblasti električne energije, ali su njihovi pronalasci probili granice nauke, s tim što je Amerikanac pre svega bio biznismen, pa tek onda „naučnik“. Inspirisan uspehom testiranja malih razmera, Tesla je kreirao turbinu koja je trebalo da bude testirana u glavnoj elektrani New York Edison Company.

Sasvim logično, testiranje novog pronalaska u objektu arhineprijatelja je nemoguća stvar u 21. veku, ali očigledno da je 1911. to bila dobra ideja. Test je prošao uspešno, a korišćene su dve turbine od po 200 ks, koje su dostigle 9.000 o/min nakon što su bile postavljene u liniju.

Nažalost, test su nadgledali inženjeri koji su bili lojalni Edisonu, koji naravno nije bio impresioniran čitavim sistemom. Velike kompanije iz oblasti električne energije su u to vreme već investirale velika sredstva u konvencionalne turbine, a slabe ocene koje je dobilo Teslino rešenje ga je učinilo teškim za prodaju investitorima.

Ipak, Nikola Tesla nije odustajao, tako da je na kraju pokušao svoj pronalazak da proda nakon puštanja u rad tri turbine Allis-Chalmers Manufacturing Company. Inženjeri ove firme su bili zabrinuti u vezi sa mehaničkom efikasnošću turbina i njihovom pouzdanošću.

Nakon smrti srpskog genija, istraživači su tvrdili da nisu uspeli da naprave replike veličanstvenih rezultata Nikole Tesle. Ipak, inženjeri i dalje eksperimentišu s pronalaskom koji je stariji od 100 godina.

Kompanija pod imenom Phoenix Navigation and Guidance iz Mičigena je među pionirima u ovoj oblasti. Da li ćemo jednog dana ovu tehnologiju videti u automobilima? Za sada, čini se da je ona previše skupa da bi bila implementirana u velikoserijska vozila, bez obzira na teoretsku prednost u efikasnosti u odnosu na konvencionalne motore. Ipak, nadamo se da bi neka kompanija koja pripada ultraekskluzivnoj niši mogla da razmotri Teslino rešenje.

Pavle Barta

(7105)