آسباد يا آسياب بادي و انرژي پاك
فريدون مجلسي
اخيرا در شبكه‌هاي اجتماعي عكسي از يك مدل كوچك آسياب بادي ايراني به دستم رسيد كه با الهام از آسبادهاي سنتي ايراني در تركيه ساخته‌اند. وقتي از آسياب بادي صحبت مي‌كنيم بي‌اختيار بنايي مخروطي شكل در ذهن‌مان مجسم مي‌شود كه پروانه‌اي سه پره يا چند پره در بالاي آن مانند فرفره نصب شده است. از نوجواني هميشه شنيده بودم كه آسياب بادي اختراعي ايراني است، اما هرگز آن‌گونه مدل‌هاي مخروطي فرفره‌دار را در جايي نديده بودم. اغلب عكس‌هاي فرنگي مربوط به رديف اين‌گونه آسياب‌هاي بادي در هلند بود كه بعدها دانستم آن آسياب‌ها نيز در واقع نقش تلمبه را بازي مي‌كنند و چون بخش مهمي از زمين‌هاي هلند با سدبندي مقابل دريا در واقع از دريا گرفته شده و سطح آن از دريا پايين‌تر است، لذا آب‌هايي كه به زهكش‌هاي پست سدها‌تراوش مي‌كند با اين تلمبه‌هاي بادي تخليه مي‌شود. البته در اروپا از آن‌گونه آسياب‌هاي بادي براي آرد كردن و روغن‌كشي همچون آسياب‌هاي آبي استفاده مي‌شده است. اما بعدها دانستم كه نوع آسياب‌هاي بادي ايراني كه به عنوان اثر علمي- تاريخي جالب و مهم به ثبت يونسكو هم رسيده، از نوع ديگري است. آسياب بادي ايراني يا آسباد؛ قطعا بيش از هزار و پانصد سال قدمت دارد. روايت قتل خليفه دوم حكايت از آن دارد كه ساخت آسيابي را به آسياباني ايراني به نام فيروز ابو لولو سفارش مي‌دهند و هنگامي كه آماده مي‌شود و خليفه براي بازديد مي‌رود، فيروز ضمن نمايش كاركرد آن عباي خليف را لاي چرخ آسياب گير مي‌دهد كه با چرخش آن خليفه به دام مي‌افتد و با حنجر آسيابان كشته مي‌شد. نمي‌دانم اين داستان تا چه اندازه حقيقت دارد، اما تاريخ حكايت از كشته شدن خليفه دوم به دست چنين آسياباني دارد و به عبارت ديگر با اشاره به استفاده نادرست از وجود چنان آسياب و مكانيسمي حكايت دارد. در اينجا منظور معرفي آسباد ايراني نيست و علاقه‌مندان مي‌توانند در موتورهاي جستجوگر شبكه‌هاي اينترنتي اطلاعات لازم را بيابند. اما نكته مهم الهام گرفتن از مكانيسم آسياب بادي در نيم قرن گذشته براي توليد انرژي پاك در اروپا و جهان است و اين پرسش مطرح است كه آيا تا كنون كوششي شده كه مقايسه‌اي كاربردي و علمي ميان مكانيسم سنتي ايراني و اروپايي بشود؟سازه توليد برق بادي كه اكنون بيشترين ميزان توليد انرژي دانمارك را بر عهده دارد و در سراسر اروپا و امريكا و چين و هند و نيز در ايران سابقه و رواج دارد، داراي پروانه سنگين و بلند سه شاخه‌اي است كه روي محوري افقي در بالاي ستون استوانه‌اي تا حدي مخروطي شكل نصب مي‌شود. نصب اين پروانه سه شاخه كار حساس و مشكلي است و استوانه تقريبا مخروطي شكل نيز ارتفاع زيادي دارد كه بتواند وزن و طول شاخه‌هاي پروانه را بدون آنكه به بدنه استوانه برخورد كند تحمل كند. ژنراتور يا دستگاه مولد برق در همان بالا در امتداد محور چرخشي پروانه قرار دارد و با چرخاندن دينام برق توليد مي‌كند كه با كابل به كف استوانه نسبتا مخروطي منتقل و به شبكه جمع‌آوري يا كلكتور آسبادها وصل مي‌شود. در هند براي صرفه‌جويي در هزينه فولاد استوانه‌هاي بلند و همچنين براي حفاظت از خطر خم شدن و شكستن ستون بر اثر لنگر حاصل از طوفان شديد آن را به صورت اسكلت شبيه دكل‌هاي حفاري چاه نفت مي‌سازند. هزينه ساخت استوانه‌ها كم نيست و نصب پروانه‌ها و ژنراتور در ارتفاع نيز مشكل است. ايراد ديگر اين است كه سرويس كردن و رفع نقايص و تعمير ژنراتورها نياز به بالا رفتن در ستون تا رسيدن به محل نصب ژنراتور و پروانه‌ها دارد.آسباد ايراني پروانه فرفره‌اي ندارد. ساختار كنوني آن كه به همان صورت هزارساله حفظ شده شامل محوري عمودي مانند تنه يك درخت بلند است كه سر آن در سوراخ ميان تنه افقي و محكم مهار شده و بدنه تنه عمودي با نظم پيچشي خاصي داراي بال‌هايي با قطعات چوبي آويخته است كه در رديف‌هايي تا پايين محور ادامه دارند و در داخل سازه حلزوني خشتي و آجري طوري در جهت باد قرار مي‌گيرند كه بر اثر وزش باد به داخل سازه، آن آويزه‌هاي چوبي همچون بادبان محور مياني را به چرخش در مي‌آورند. راس بالاي محور در داخل سوراخِ مهار مي‌چرخد و انتهاي آن سنگ آسياب را مي‌چرخاند. اين سازوكار طي قرن‌ها ثابت مانده است. طبيعتا كاربردي امروزي براي توليد انرژي برق پاك و تجديدپذير مستلزم بهينه‌سازي سازوكار آن در داخلي سازه‌اي با بتن مسلح و مهار محور در هرزگرد فوقاني با سازه‌اي فولادي و آويزه‌ها يا بادبان‌هاي جانبي فلزي يا از جنس پليمرهاي مقاوم است كه نياز به محاسبات علمي زوايا و عرض و طول بهينه آويزه‌ها يا بادبان‌ها و عرض و ارتفاع مناسب سازه و شكل و زواياي بادگير براي به دام انداختن حداكثر انرژي، نكاتي است كه بايد در مراكز آكادميك و حرفه‌اي مانند دانشكده‌هاي فني و سازمان انرژي اتمي و وزارت نيرو بررسي شود تا به تركيب و شكل بهينه‌اي دست يابند. در صورتي كه بررسي علمي آسباد عمودي ايراني نسبت به آسباد افقي اروپايي مزيت اقتصادي و كاربردي داشته باشد، مي‌تواند داراي مزاياي ديگري هم باشد. يكي اينكه پايه‌ها و چرخش تقريبا حلزوني سازه مي‌تواند با بتن مسلح و در برابر باد مقاوم‌تر باشد. ديگر اينكه ژنراتور به جاي اينكه در ارتفاع بالا و در امتداد محور پروانه باشد، در كف سازه قرار دارد و چرخش محور را مستقيما يا كنترل شده به دينام منتقل مي‌كند. سرويس و تعمير آن نيز در اتاق تحتاني هميشه و به سادگي در دسترس است. باشد كه از سازمان انرژي اتمي يا وزارت نيرو يا مراكز آكادميك ما پاسخي دريافت شود.