Μια κινεζική εταιρεία και ερευνητικά ινστιτούτα ισχυρίζονται ότι βρίσκονται στα πρόθυρα ενός τεχνολογικού άλματος στον τομέα της ενέργειας: μια αιωρούμενη ανεμογεννήτρια μεγέθους 1 MW, που μοιάζει με αερόπλοιο, έτοιμη να κάνει πρόβα πτήσης.
Η ιδέα δεν είναι εντελώς νέα — έχει τις ρίζες της στις θεωρίες του γνωστού επιστήμονα Qian Xuesen από το 1957 — αλλά οι σημερινές τεχνολογικές εξελίξεις φαίνεται πως δίνουν νέα ώθηση στην υλοποίησή της.
Τι είναι και πώς λειτουργεί
-
Η πλατφόρμα — με την ονομασία S1500 — αποτελείται από ένα ευμεγέθες ελαφρύ περίβλημα γεμισμένο με ήλιο, σε συνδυασμό με αεροδυναμικά στοιχεία (όπως δακτυλιοειδές «φτερό») που επιταχύνουν τη ροή του αέρα προς τις τουρμπίνες εντός του κυκλώματος.
-
Μέσα στο δακτυλιοειδές κύκλωμα υπάρχουν 12 μικρές τουρμπίνες — η κάθε μία με ισχύ ~100 kW — οι οποίες συλλέγουν την ενέργεια του ανέμου. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια στέλνεται στο έδαφος μέσω καλωδίου σύνδεσης (tether).
-
Το σύστημα δεν χρειάζεται θεμέλια ή πύργους, κάτι που μειώνει τις ανάγκες σε υλικά κατά ~40 % και το κόστος ενέργειας κατά ~30 %, σύμφωνα με τους Κινέζους ερευνητές.
-
Επειδή οι άνεμοι σε υψόμετρα μεταξύ 500 και 10 000 μέτρων είναι σταθερότεροι και ισχυρότεροι, η θεωρητική ενέργεια που μπορεί να εξάγει το σύστημα είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι μια επίγεια ανεμογεννήτρια.
Τι έχει ήδη γίνει — και τι έπεται
-
Στην επαρχία Hami, στο βορειοδυτικό τμήμα της Κίνας, η έκδοση S1500 ολοκλήρωσε με επιτυχία την πρώτη δοκιμαστική πτήση, μετά από δεκάδες ελέγχους και δοκιμές.
-
Πριν από αυτό, δοκιμάστηκαν οι πρόδρομες εκδόσεις S500 και S1000, οι οποίες πέταξαν σε υψόμετρα έως και ~1 000 μέτρα και παρήγαγαν ~50-100 kW.
-
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι το σύστημα μπορεί να αναδιπλωθεί, να μετακινηθεί και να επανατοποθετηθεί μέσα σε ώρες — προσφέροντας ευελιξία για εφαρμογές σε απομακρυσμένες περιοχές, νησιά ή σε ζώνες καταστροφών.
-
Η Κίνα έχει ήδη ενσωματώσει στα εθνικά της σχέδια την έρευνα σε ανεμογεννήτριες υψηλού υψομέτρου, με χρονοδιάγραμμα έρευνας και ανάπτυξης έως το 2030.
Προκλήσεις και κινδύνους
-
Η σταθερότητα της πτήσης υπό ισχυρούς ανέμους αποτελεί τεχνική δυσκολία — απαιτείται σύστημα αισθητήρων και ραντάρ ώστε να διασφαλίζεται η σταθερότητα της πλατφόρμας.
-
Διαρροές ηλίου και μακροχρόνια αντοχή αποτελούν σημαντικά ζητήματα για την ανθεκτικότητα του αεροστάτου.
-
Το κόστος και οι απαιτήσεις κατασκευής, καθώς και η διαχείριση των καλωδίων υψηλής τάσης (tethers), είναι τεχνικές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν.
-
Θεσμικοί περιορισμοί και κανονισμοί για πτήσεις σε μεγάλα ύψη, αεροπορική ασφάλεια και επιπτώσεις σε περιβάλλοντα περάσματα αεροσκαφών είναι ζητήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Ποιες είναι οι συνέπειες, εάν τα καταφέρουν
-
Επέκταση της ανανεώσιμης ενέργειας σε περιοχές όπου δεν υπάρχει δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας ή όπου η εγκατάσταση σταθερών ανεμογεννητριών είναι τεχνικά ή οικονομικά αδύνατη
-
Δυνατότητα άμεσης παροχής ρεύματος σε περιοχές που επλήγησαν από σεισμούς, πλημμύρες ή άλλες καταστροφές
-
Μείωση του κόστους παραγωγής ενέργειας εάν η τεχνολογία ωριμάσει
-
Επίδραση στη βιώσιμη ενέργεια παγκοσμίως: αν λειτουργήσει σε ευρεία κλίμακα, θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα στον τρόπο παραγωγής ενέργειας