Novinka ve výrobě energie! Vysoko létající draci mohou fungovat jako větrné turbíny
Klima se stále mění a závislost na fosilních palivech není žádoucí. Společnost Kitekraft z Mnichova (Německo) vyvíjí novinku v získávání energie, létající větrné turbíny, které jsou zcela autonomní, levnější a ekologičtější.
Podle webu InterestingEngineering společnost staví létající větrné elektrárny, jejichž součástí je upoutané elektrické letadlo zvané kite (drak). Jeho součástí jsou větrné turbíny, které při letu vyrábějí energii. Létá ve tvaru „osmičky“, aby generoval elektrickou energii z větru.
Podle Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje energie (IRENA) se celosvětová kapacita pobřežních a vnitrozemských větrných farem za posledních 20 let zvýšila téměř 100krát, ze 7,5 GW v roce 1997 na 743 GW v roce 2020 s 93 GW nové kapacity. Jen za rok 2020 je to 53 procentrní nárůst.
Zrychlená rostoucí poptávka po čistých zdrojích energie vedla ke snížení nákladů na větrnou energii, které za poslední desetiletí klesly zhruba o 40 procent a pravděpodobně budou dále klesat. Snížené náklady by mohly učinit obnovitelné zdroje energie ještě dostupnější.
Systém poháněný drakem se skládá z letadla s osmi rotory, lana a pozemní stanice. Když drak letí vzduchem, rotory se otáčejí a sbírají energii z větru, zatímco lano, které draka připevňuje k pozemní stanici, přenáší elektřinu na zem. Pozemní stanice zase ukládá energii do baterií nebo ji dodává do sítě.
Na rozdíl od pevných věží větrných turbín, které vyžadují betonové a ocelové konstrukce, systémy na bázi draků mají lehké uvazování a malou pozemní stanici, které vyžadují o 90 procent méně materiálu.
Kitekraft draci jsou primárně vyrobeni z hliníku, který je snadno recyklovatelný. Naproti tomu materiály typicky používané v konvenčních větrných turbínách, jako je ocel a plasty vyztužené uhlíkem nebo skleněnými vlákny, se obtížně recyklují. Přestože jsou rotory Kitecraftu vyrobeny z uhlíkových vláken, jejich malá velikost usnadňuje recyklaci lopatek.
Výroba oceli je poměrně energeticky náročná a uvolňuje uhlík. Ceny betonu a oceli jsou také vysoké. „My Používáme 10krát méně materiálu ve srovnání s konvenčními větrnými turbínami, abychom získali stejné množství energie,“ řekl Florian Bauer, hlavního technologický ředitel mnichovské společnosti Kitekraft.
Přestože je drak stále ve fázi prototypu, mohl by být přínosem pro vzdálené regiony, které žijí mimo síť a kde není možné postavit masivní větrné turbíny. Navíc drak je nejen nízkonákladový, ale téměř není vidět. Je ideální pro odpůrce větrných turbín, které často narušují přírodní scenérie.
Postavit draka je však náročnější než větrnou trubínu. Ačkoli jsou menší draci levnější a snadněji se vyvíjejí a stavějí, nebudou efektivně fungovat ve výšce 300 metrů, kde je vítr často nejsilnější. Vývoj větších draků s větším výkonem přichází s rizikem, které je ještě třeba pečlivě propočítat.
„Naším produktem pro vstup na trh je 100kilowattový drak s rozpětím křídel 10 metrů, o kterém doufáme, že jej budeme dodávat do roku 2024. Větší model bude mít výkon 500 kilowattů s rozpětím křídel 20 metrů. Zdvojnásobení křídla by jen nezdvojnásobilo výkon, ale dostali by jste již 5krát více energie,“ říká Bauer.
„Možností, kterou se zabýváme, jsou kite farmy, stejně jako větrné farmy. Mohly by být jak na moři, tak na pevnině,“ říká Bauer. Při použití na moři potřebujete pouze pozemní stanici, jako je plovoucí bóje. Pokud je vítr příliš silný, drak je spuštěn na svou pozemní stanici.
Zůstává zatím nejasné, jak moc se draci rozšíří. Jakmile však inženýři vyřeší inženýrské a výpočetní problémy, mohla by být vzdušná větrná energie odpovědí na elektrifikaci budoucnosti.
Zdroj: interestingengineering.com, kitekraft.de