במהלך פרויקט גמר בקורס הנדסה מתקדמת פגשתי לראשונה את שמו של הרמן גלוארט, אבי המתמטיקה של טורבינות הרוח. גלוארט פיתח לפני כמאה שנה נוסחאות למיטוב ביצועי הטורבינות, אך חלקן נשארו בתאוריה בלבד, בין השאר בשל פערים בחישוב התנודות והכוחות המופעלים על הלהבים (American Institute of Aeronautics and Astronautics). עכשיו, סטודנטית לתארים מתקדמים ב־Penn State, דיביה טיאג’י, לקחה על עצמה לאתגר את הגבולות הללו: באמצעות חשבון וריאציות היא הצליחה לדייק את המודל של גלוארט ולהתאים אותו לתנאי זרימת אוויר אידיאליים ששיפרו את היעילות באופן שנחשב לבלתי אפשרי עד לא מזמן (Penn State University).
התגברות על מכשולים והתמדה
הדרך לפתרון לא הייתה קלה: טיאג’י הקדישה לעיתים 10–15 שעות בשבוע לפתרון המעוות של המשוואות ולסימולציות מורכבות. בזיכרוני משיחות עם תלמידים אחרים, הם תיארו כיצד היא הייתה ישנה שעות ספורות, ואז חוזרת לגופים המסנוורים של גרפים וחישובים, כשהקפה ליד ידה הופך לחבר קרוב. האמצעים האלה הניבו תובנות חדשות על כוח הרוטור וגמישות הלהבים תחת לחץ רוח, פערים שהשפעתם על הפריון נדחתה עד כה (Journal of Renewable Energy Research).
השפעה: שיפור קטן, רווחים גדולים
לכאורה, מדובר בשיפור של 1% בלבד ביעילות הטורבינות, אבל בתעשיית אנרגיית הרוח ההבדל הזה יכול להספיק להפקת חשמל עבור כ־300 בתים בשנה אחת, או יותר משכונה שלמה (International Renewable Energy Agency). כך, חישוב מדויק יותר של התנודות והלחצים לא רק מחסוך בדלק פוסילי אלא גם מצמצם פליטות וזיהום הסביבה.
מורשת מתחדשת
גלוארט, שנפטר ב־1934, ייזכר בזכות שיטות כמו Prandtl–Glauert שביססו את תורת האווירודינמיקה המודרנית. כשבונים היום על יסודותיו ומשכללים אותם, מתבהר לנו עד כמה חשובה פרספקטיבה חדשה במשימות ארוכות שנים. ההישג של טיאג’י, שזיכתה אותה בפרס Anthony E. Wolk על אות המחקר המצטיין, מדגים כיצד חיבור בין מסורת אקדמית, התמדה אישית וכלים מתמטיים מתקדמים יכול לפתוח דלתות לעתיד אנרגטי בר־קיימא.
