Pergerakan angin menciptakan pusaran yang menyebabkan seluruh struktur berosilasi. Ketika gerakan goyang ini benar-benar sesuai dengan frekuensi getaran alami struktur, gerakan tersebut diperkuat secara signifikan. Gerakan yang diperkuat ini kemudian langsung diubah menjadi energi listrik.
Dalam karya barunya, para insinyur menggunakan simulasi komputer untuk menentukan cara membangun BWT generasi berikutnya demi efisiensi maksimum.
Dr. Wrik Mallik dari James Watt School of Engineering di University of Glasgow mengatakan: "Studi ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa, secara berlawanan dengan intuisi, struktur yang mengekstraksi energi paling efisien bukanlah struktur yang menghasilkan daya keluaran tertinggi."
"Sebaliknya, kami mengidentifikasi titik tengah ideal antara variabel desain yang memaksimalkan kapasitas pembangkitan daya BWT sambil mempertahankan kekuatan struktural," tambah Mallik.
Desain Ideal untuk Daya 460 Watt
Temuan studi ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana dimensi tiang (seperti tinggi dan lebar) memengaruhi produksi energi dan integritas struktural turbin angin tanpa bilah.
Hasilnya menunjukkan desain yang ideal: tiang dengan tinggi 80 sentimeter (31,4 inci) dan diameter 65 sentimeter (25,4 inci).
Keseimbangan optimal antara daya dan kekokohan ini dapat menghasilkan daya keluaran yang signifikan hingga 460 watt dengan aman---melebihi prototipe praktis saat ini, yang memiliki daya keluaran maksimum sekitar 100 watt.
Temuan ini sangat penting untuk memastikan keamanan struktur pada kecepatan angin berkisar antara 20 hingga 70 mil per jam.
Para peneliti yakin metode mereka dapat memungkinkan produksi BWT berskala besar yang mampu menghasilkan daya 1.000 watt (1 kilowatt) atau lebih.
"Kami berharap dengan mendemonstrasikan desain yang paling efisien secara jelas, penelitian ini akan membantu mendorong pengembangan prototipe BWT baru," ujar penulis korespondensi, Profesor Sondipon Adhikari.
