Năng lượng gió đã được con người phát hiện và sử dụng từ thời xa xưa. Đó là những con thuyền căng buồm để lợi dụng sức gió khám phá biển cả mênh mông, chiếc “máy” thô sơ dùng sức gió để nghiền hạt hay vận chuyển nước qua ruộng đồng.
Một trong những phát minh cổ đại mang tính hình tượng và được sử dụng cho đến ngày nay chính là chiếc
cối xay gió. Chúng ta hãy đến thăm một trong những cối xay gió cổ nhất tại Nashtifan (Iran) qua bài viết dưới đây.
Nashtifan là một thị trấn nằm ở phía Nam tỉnh Khorasan Razavi, cách thành phố Khaf 20km và cách biên giới Afghanistan 30km. Một trong những đặc điểm nổi trội của khu vực này là những cơn gió cực mạnh thường thổi qua nơi đây.
Chính vì thế mà thị trấn này còn được gọi là Nish Toofan hay “nọc bão”. Với nguồn năng lượng tự nhiên dồi dào như vậy, cối xay gió đã trở thành một phần quan trọng trong nền công nghiệp sáng tạo của vùng và người dân nơi đây đã sử dụng năng lượng gió từ hàng thế kỉ nay.
Nói về lịch sử của cối xay gió, những cối xay gió đầu tiên được dựng lên ở Ba Tư vào khoảng thế kỉ thứ V. Hình dáng nguyên thủy của chúng có dáng nằm ngang với những trục phát động dọc với 6-12 bản hứng gió hình chữ nhật được phủ lên bởi tấm chiếu bằng sậy hoặc vải.
Những chiếc cối xay gió này được sử dụng trong nghành công nghiệp xay xát mía và lúa mạch thời xưa. Bắt nguồn từ đây, những chiếc cối xay gió trở nên nổi tiếng.
Mô hình này lan rộng và trở nên phổ biến khắp Trung Đông và Trung Á, sau đó lan sang Trung Quốc, Ấn Độ và phần còn lại của châu Âu.
Những cối xay gió ở Nashtifan là một trong số những mô hình cối xay gió đầu tiên được xây dựng và sử dụng. Khu vực này có khoảng 30 cối xay gió với chiều cao từ 15 - 20m.
Những chiếc cối xay này được cho là có niên đại từ triều đại Safavid vào khoảng năm 1500 và là một trong những cối xay lâu đời nhất trên thế giới.
Những chiếc cối xay gió ở đây phần lớn được dựng từ rơm, đất sét hoặc gỗ. Các cánh gỗ của chúng sử dụng sức gió để làm xoay hòn đá màu trong một căn phòng làm bằng đất sét.
Mỗi cối xay bao gồm 8 phòng quay với 6 cánh gỗ thẳng đứng ở mỗi phòng. Khi những phòng này bắt đầu quay, nó làm trục chính của cối xay quay và làm quay máy nghiền hạt.
Những rung động tạo ra từ các vòng quay như vậy cũng góp phần đẩy các hạt từ ngăn chứa rơi vào máy nghiền. Và cứ như thế, những hạt lúa mì được nghiền thành bột mà không cần đến chút sức lực nào của con người.
Cối xay gió ở Nashtifan có thiết kế theo chiều ngang với trục phát động thẳng đứng và các tấm chắn gió nằm theo chiều ngang. Đây chính là mẫu cối xay đầu tiên được ghi lại, giống với mẫu cối xay ở Ba Tư.
Tuy nhiên chúng lại được ghi nhận là không hiệu quả bằng mẫu cối xay gió thẳng đứng với cánh gió xoay theo chiều dọc như ngày nay.
Nhược điểm của những cối xay gió ngang này chính là các tấm hứng gió. Những tấm hứng này chỉ có một mặt có thể hấp thụ năng lượng từ gió trong khi mặt còn lại phải tốn năng lượng để đi ngược lại chiều gió.
Kết quả là những tấm chắn này không bao giờ có thể di chuyển nhanh hơn hay thậm chí bằng với tốc độ của gió.
Những hạn chế này lại được bù đắp lại một phần bởi nguồn năng lượng gió rất lớn có sẵn trong vùng. Tại Nashtifan, tốc độ gió thường đạt đến 120km/h.
Rất nhiều phòng gạch nung nằm bên dưới các cối xay gió này đã bị sụp đổ do thời gian tuy nhiên một số đã được trùng tu để cứu một phần di sản độc đáo này.
Những cối xay này vẫn được sử dụng cho đến nay dù là rất ít. Vào năm 2002, cối xay gió của Nashtifan đã được Cục di sản văn hóa của Iran xếp hạng là một trong những di tích quốc gia có tầm quan trọng lớn về lịch sử và du lịch.
* Bài viết sử dụng tư liệu tham khảo từ các nguồn: Amusing Planet, Wikipedia...