Сила ветра

Десятиклассник из Пятигорска Никита Пуршев собрал ветрогенератор, который позволяет экономить на коммунальных услугах. Правда, только в многоэтажных домах. Чтобы устройство вырабатывало дополнительную энергию, нужно лишь установить его в вентиляционную трубу дома и подключить к коммуникациям.

Благодаря своему изобретению школьник стал финалистом международного инженерного чемпионата CASE-IN. Это один из проектов президентской платформы «Россия страна возможностей». Теперь Никита не только поедет на финал в Анапу, но и получит дополнительные баллы при поступлении в топовые вузы страны.

Экономный гаджет

Мы встречаемся с Никитой у него дома в Пятигорске. Символично, что даже район, в котором живет мальчик, называется «Энергетик». Впрочем, ничего удивительного в этом нет. В этой отрасли работало несколько поколений семьи Пуршевых: отец и дед Никиты.

Ветрогенератор, сделавший его финалистом престижного конкурса, стоит на столе. Это странная конструкция с винтом, лампочкой и ротором. Изобретение хотя и непростое, но весьма компактное. И бюджетное.

Никита вспоминает: подставку, ось, статор, катушки нашел у папы в гараже, на остальные запчасти потратил 745 рублей, которые взял у родителей, и 168 часов мозгового штурма. Прибор еще не запатентован, и людям, в науке не сведущим, мало понятен. Но сам школьник рассказывает о его работе вполне доступно.

— Задача была превратить механическую энергию в энергию тока. По сути, мое устройство является упрощенной версией ветряного генератора. Как это работает? Ветер раскручивает лопасти, которые соединены с ротором. Это приводит в движение магниты внутри статора. Благодаря наличию статорной обмотки механическая энергия превращается в электрический ток. По медной проволоке электроэнергия поступает в лампочку, и та загорается.

По словам Никиты, устройство может быть использовано для подпитки высокоэтажных домов. Причем как жилых, так и производственных. Для этого нужно разместить ветрогенератор в вентиляционной трубе здания.

— Так любое высотное строение, оснащенное вертикальной вытяжной воздушной шахтой, может стать независимым либо частично независимым производителем электричества для собственных нужд, — объясняет школьник. — Например, ветрогенератор можно применять для освещения фермерских или складских помещений.

При этом, говорит Никита, с увеличением высоты здания и площади вентиляционной трубы будет увеличиваться и мощность ветрогенератора. Чем выше здание, тем сильнее тяга воздуха.

— Но с увеличением скорости потока воздуха будет расти шум и вибрация, — добавляет он. — Оптимальный диаметр воздушного канала, а также форма турбины и ее лопастей должны рассчитываться в зависимости от высоты здания и требуемой мощности генерирующей установки.

Вечный двигатель

Придумать изобретение, связанное с возобновляемой энергией, было условием конкурса. Но и сам Никита уверен: за этими технологиями будущее.

Впервые использовать энергию ветра додумались голландцы еще в XIV веке. Ее применяли для осушения болот и озер в дельте реки Рейн. Первая голландская маслобойня, бумажная фабрика работали на ветряках. Сейчас ветропарки переживают второе рождение, особенно в России. Они становятся выше, их лопасти легче и длиннее, а значит, и работать они могут при слабом ветре.

—  Энергия ветра имеет преимущество перед традиционными источниками энергии за счет своей экологичности. К тому же она экономична, — говорит Никита. — Например, мое изобретение позволяет получать электроэнергию непосредственно вблизи потребителя. Как следствие — значительно экономить на ее транспортировке.

Альтернативные источники питания активно используют и на Ставрополье. Совсем недавно в крае ввели в эксплуатацию крупнейшую в стране солнечную электростанцию, а сейчас готовят к запуску ветровую.

Неудивительно, что многие школьники представили на конкурс работы, связанные именно с этим видом энергии. Так, команда из Самары разработала модель летающего ветрогенератора.

Всего в чемпионате CASE-IN в этом году приняли участие 270 команд из 70 регионов России. Из-за пандемии конкурс проходил онлайн. Школьники отправили на комиссию защиту своих работ. По итогам жюри составило рейтинг участников и определило финалистов. Никита Пуршев занял второе место, уступив только школьнику из Ивановской области. Третье место заняли самарцы.

Отдельный конкурс был организован для школьников среднего звена. Например, ребята из Кемерова создали умную каску, которая контролирует физическое состояние рабочих и помогает им связываться с диспетчером. А иркутяне разработали «умные» решения по сбору и сортировке пластика в своем регионе.

Познакомиться с другими изобретателями Никита сможет в октябре. Финал конкурса инженерных решений будет проходить в детском центре «Смена» в Анапе.

Попутного ветра

Сейчас Никита учится в 28-й школе Пятигорска. Для таких юных техников, как он, там создана «энергогруппа». Благотворительный фонд «Надежная смена» проводит для заинтересованных ребят дополнительные уроки — занятия по энергетике.

Учится мальчик хорошо. Этот год, несмотря на пандемию, закончил всего с тремя четверками. Говорит, что любимый предмет — математика. Но и про спорт не забывает — занимается волейболом. И хотя урокам это порой мешает, бросить тренировки не может. «Нельзя же команду подвести», — говорит он.

На вопрос, о чем мечтает, Никита отвечает сразу же:

— Ну как, сначала в хороший вуз поступить, потом найти работу. Высокооплачиваемую, но главное, чтобы нравилась, — рассуждает школьник. — А потом бизнесом своим хочу заняться. Может, как раз буду генераторы производить. Ну, а лет через десять обзавестись семьей и двумя детьми.