Как поймать энергию ветра среди облаков

Представьте себе город, плывущий среди облаков и снабжаемый электричеством при помощи целой флотилии парящих ветрогенераторов. Несмотря на то, что воздушный город и его жители едва ли в скором времени выйдут из области научной фантастики, идея планирующих над землей ветрогенераторов уже становится реальностью. Одновременно несколько конструкторских групп работают над чертежами новых устройств, способных собирать энергию ветра на большой высоте, где его сила намного выше, чем у земной поверхности

«На высоте 600 метров сила ветра может быть в восемь раз больше, чем на высоте 90 метров, на которой работает большинство ветроэнергетических установок, – отмечает Адам Рейн, соучредитель «Altaeros», молодой компании, созданной в Бостоне. – Количество энергии, вырабатываемой из ветра, находится в кубической зависимости от его скорости. Удвойте скорость ветра – и получите в восемь раз больше энергии. Это действительно потрясающе!»

Согласно дизайну, разработанному специалистами «Altaeros», лопасти турбины будут изготовлены из легкого сплава алюминия и окружены колпаком из многослойного материала, который будет фокусировать поток ветра, одновременно удерживая установку в воздухе.

«По принципу функционирования такая система мало отличается от паруса или парашюта», – поясняет Рейн.

Установка напоминает реактивный двигатель, наполненный гелием. Руководство «Altaeros» планирует запустить прототип в треть реального размера через несколько месяцев на заброшенной базе военно-воздушного флота в штате Мэн, недалеко от канадской границы. Маленький дирижабль, или аэростат, на 100 кВт будет производить достаточно электроэнергии для снабжения сорока домов, однако сам Рейн не планирует использовать свою разработку для обеспечения электроэнергией городских кварталов.

Разработчик надеется, что его воздушные турбины найдут широкое применения для энергоснабжения удаленных военных баз, буровых станций и маленьких деревушек, не подключенных к общей энергосистеме и потому вынужденных полагаться на дорогие и не очень эффективные дизельные генераторы. А с учетом того, что вся установка легко помещается в стандартный транспортировочный контейнер, она идеально подходит для гуманитарных миссий в регионы, пострадавшие от стихийных бедствий и отрезанные от сети электроснабжения.

«Мы убеждены, что сегодня существует большая нужда в новых жизнеспособных идеях получения энергии из альтернативных источников, – говорит Рейн. – Ведь представьте себе строительство девяностометровой ветроэнергетической установки, весом в 70 тонн, где-нибудь на севере Канады, в Аляске или Африке. Такие проекты просто нереалистичны».

Разработка парящего ветрогенератора завоевала награду ConocoPhillipsкак выдающийся проект в области альтернативной энергетики, однако эта новинка была не единственным лауреатом. К примеру, компания «JobyEnergy» из Санта-Круз (Калифорния) разрабатывает комплекс из четырех размещенных четырехугольником парящих турбин. Согласно их оценкам, такая система сможет вырабатывать 2 МВт энергии. Проектом весьма заинтересованы несколько европейских компаний.

Парящие турбины безопасны, поскольку размещаются гораздо выше любых маршрутов мигрирующих птиц и летучих мышей и в отличие от наземных ветроэнергетических установок не вызывают нареканий со стороны защитников окружающей среды. А вот с представителями госструктур придется повоевать: государство предпочитает держать воздушное пространство максимально свободным для гражданских и военных рейсов.

Несмотря на существующие препятствия, независимые эксперты заявляют, что энергетическая область открыта для изобретателей, ищущих альтернативы существующим источникам энергии.

«Мы находимся на начальном этапе развития этих технологий, – говорит Форт Фелкер, директор Национального центра развития ветроэнергетических технологий Национальной лаборатории по возобновляемой энергетике, находящейся в Голдене (Колорадо). По его словам, подобные аэростаты, наполненные гелием, уже многие годы используются службами береговой охраны для поддержки систем слежения, направленных на борьбу с наркотраффиком. Но сочетание аэростата с ветрогенератором – свежая и перспективная идея.

«Конечно, пока мы не имеем в наличии опытного образца, нам сложно судить, насколько успешно такая система будет работать, и нас еще поджидает множество сюрпризов, – признает Фелкер. – Вопрос не в том, сможем ли мы это осуществить, а в том сможем ли мы это осуществить по приемлемой цене».

EricNiiler, DiscoveryNews, перевод с английского – Наталья Коношенко

http://news.discovery.com/tech/wind-turbines-111027.html