Vantul bate mai puternic la altitudini mai mari. Acesta este motivul pentru care turbinele eoliene au devenit din ce in ce mai inalte.

Varfurile lamelor celor mai mari existente in prezent ating acum o inaltime ametitoare de 260 de metri.

Multi oameni viseaza sa prinda vanturi mai puternice la inaltimi chiar mai mari decat atat, dar este costisitor sa construiesti stalpi de turbine mai inalti si sa construiesti pale capabile sa reziste presiunilor terifiante ale prinderii vantului la altitudine mare.

Prin urmare, mai multe companii dezvolta o metoda diferita de generare a energiei electrice la altitudini mai mari, care spera sa fie, de asemenea, mai ieftina pe termen lung. Ideea lui este sa nu foloseasca nicio postare. Mai degraba, ei propun sa zboare zmee.

Noii zmee

Zmeul dezvoltat de SkySails, o companie germana, este o structura dreptunghiulara asemanatoare unei parasute, atasata la un cablu lung de 800 de metri.

Prima parte a acestui cablu este infasurata in jurul unui tambur orizontal montat pe un arbore ancorat la fiecare capat al containerului de transport in care este adapostit generatorul sistemului.

Zmeul SkySails este lansat in vant, la fel ca un zmeu de joaca, de la nivelul solului. Apoi, pe masura ce zmeul se ridica odata cu vantul si este manipulat in figura opt de mai multe ori pentru a atinge o viteza constanta si optima, cablul se desfasoara, rotind tamburul.

Asta porneste un generator. Deoarece cablul este complet extins, zmeul este inclinat pentru a prinde mai putin vant, partial bobinat inapoi si lasat sa se deruleze din nou.

Potrivit proprietarului SkySails, Stephan Wrage, bobinarea cablului consuma doar patru la suta din puterea pe care zmeul o genereaza atunci cand este derulat, asa ca procesul este destul de eficient.

Eficienta costurilor

Sistemul de alimentare SkySails, asa cum este cunoscut, va fi pus in vanzare anul viitor. O singura unitate va produce 200 de kilowati, suficient pentru a alimenta aproape o suta de case. Potrivit lui Wrage, va costa aproximativ 340.000 USD.

La 1.700 de dolari pe kilowatt, este jumatate din costul unei turbine conventionale de aceeasi capacitate si este comparabil cu costul pe kilowat al turbinelor la scara industriala a caror productie este masurata in megawati.

SkySails nu este singurul care proiecteaza un sistem care functioneaza cu un zmeu simplu de acest tip fiind zburat.

Kitepower, un concurent din Tarile de Jos, a venit cu un dispozitiv similar, desi putin mai mic, despre care spera sa fie pus in vanzare anul viitor.

Alte companii, totusi, lucreaza la zmee care sunt lansate initial de la sol, in loc sa se bazeze pe vanturile de aproape de suprafata pentru prima lor ridicare.

Una dintre ele este TwingTec, o companie elvetiana. Prototipul sau se inalta ca o drona prin aer, propulsat de elice alimentate electric pe varfurile aripilor sale (cu o anvergura combinata de trei metri).

Zmeul ramane apoi sus pana cand senzorii ii spun ca vantul s-a stins, dupa care aterizeaza automat pe un suport deasupra unui camion.

Acum, TwinTec construieste o versiune mai mare, cu o anvergura de 5,5 metri, care va incepe sa genereze energie pentru BKW Energie, o companie de utilitati elvetiana, in octombrie.

Generarea de energie eoliana la altitudine mare pare promitatoare.  

Prototipuri aeriene

Un alt sistem cu lansare initiala este cel proiectat de o companie olandeza. Prototipurile sale, care au si o anvergura a aripilor de 5,5 metri, sunt lansate in aer cu o catapulta, desi, la fel ca cele ale lui TwingTec, au si propulsoare care permit controlarea coborarii si aterizarii odata cu terminarea mandatului sau.

Cu toate acestea, aceste versiuni actuale sunt doar inceputul. Compania spera sa lanseze mai tarziu in acest an un dispozitiv cu doua fuselaje, sau corpuri principale, si o anvergura a aripilor de patruzeci de picioare. Cu toate acestea, aceasta este doar o piatra de temelie.

Scopul este de a ajunge la o anvergura a aripilor de 36 de metri. Aceasta versiune, programata pentru 2024, va avea o putere de 2,36 megawati si un pret de 2,4 milioane de euro, mai mult sau mai putin acelasi cu cel al unei turbine traditionale dintr-un parc eolian.

De asemenea, nu este absolut necesar ca generarea de energie electrica sa se faca pe uscat. Makani, o companie care a preluat recent Alphabet, compania-mama a Google, are o propunere diferita.

Acest lucru ridica generatoarele spre cer, la bordul unei aeronave fara pilot cu o anvergura a aripilor de 26 de metri. Aceasta ambarcatiune are opt rotoare, care functioneaza ca propulsoare pentru decolare si aterizare.

Cu toate acestea, deoarece sunt suficient de inalte pentru a functiona, devin turbine miniaturale.

Electricitatea pe care o genereaza (600 de kilowati la capacitate maxima) este trimisa la pamant printr-o linie electrica infasurata intr-un cablu lung de aproape jumatate de kilometru.

Prototipul lui Makani a fost testat in Hawaii si o serie de teste suplimentare sunt planificate de la o platforma petroliera in largul coastei Norvegiei la sfarsitul acestui an.

Inaltime maxima

Ramane de vazut daca generarea de energie din vanturile de mare altitudine concureaza cu turbinele existente. Desigur, potentialul exista.

Un grup industrial cu sediul la Bruxelles, calculeaza ca vantul bate suficient de repede la inaltimi de aproximativ 500 de metri pentru ca aceasta forma de productie de energie sa functioneze aproape oriunde in Europa. Mai in aval, insa, cele mai puternice vanturi se gasesc adesea in zonele de coasta.

In aceste locuri, densitatea populatiei este adesea mare, ceea ce face ca terenurile pentru construirea de ferme eoliene pe terenuri costisitoare, in timp ce ridicarea unor astfel de ferme in larg are mai multe dezavantaje in constructie si intretinere.

Construirea unor astfel de ferme offshore vine cu mai multe dezavantaje in constructie si intretinere.  

Cu toate acestea, mecanica zmeelor ​​zburatoare este mai stresanta decat cea a unei turbine eoliene care se roteste lin si regulat.

Zborul precis in forma de opt cu rafale de vant in timp ce trageti un cablu necesita rezistenta structurala si precizie de control peste cea gasita in aeronautica conventionala.

In plus, trebuie sa existe masuri pentru ca, in cazul in care – in ciuda tuturor masurilor de precautie – un cablu se rupe, atat cablul, cat si zmeul atasat de acesta sa se poata intoarce in siguranta la pamant.

Pe de alta parte, autoritatile de control al traficului aerian ar avea cu siguranta probleme daca spatiul lor aerian ar parea probabil sa fie invadat de flote de zmee gigantice.

Indiferent de toate acestea, generarea de energie eoliana de mare altitudine este o idee fascinanta.

Pare o optiune promitatoare intr-o lume care cauta cu disperare alternative la combustibilii fosili. In anii urmatori, se va arata daca acea promisiune poate fi sau nu indeplinita.