Sárkányokba épített turbinák

Egy Kaliforniai vállalat a Joby Energy olyan 400 méteres magasságon repülő sárkányokat tesztelnek, amelyek a papírsárkányok elvén alapulnak és platformként szolgálhatnak a cég által fejlesztett szélturbinák számára. Ezek a turbinák kétszeres teljesítményt tudnak produkálni földi társaikhoz képest, azok árainak töredékéért.

A 400 méteres magasságon repülő sárkányok körül a szél sokkal gyorsabb és állandóbb mint a földi társaik magasságán.

Az első prototípusokkal 30 kW teljesítményt tudtak elérni ám a cég által tervezett rendszerek terveik szerint hamarosan elérik a 300 kW és 3 MW közötti teljesítményt. Ha a terveik megvalósulnak akkor 
a sorozatgyártást már 2012-ben elkezdik.

A projekt célja, hogy a beruházási költséget 1$/ Watt alá tudják szorítani. A jelenleg használatos hasonló teljesítményű hagyományos szélturbinákhoz 100 tonna anyag szükséges amíg a moduláris felépítésű repülő sárkányok megépítéséhez 1MW teljesítményenként elég lenne összesen 5 tonna alapanyag.

Nagyobb magasságban a ritkább levegő kisebb energiasűrűséget jelent, ám a szelek sokkal gyorsabbak hiszen nem akadályozza őket semmi. Nincsen a talaj súrlódásból adódó energiaveszteség illetve semmiféle tereptárgy nem csökkenti a szél energiáját.
A Joby szóvivője elmondta “Az erős szelek világába érve , rendszereink kétszeres teljesítményt tudnak elérni a földi építésű szélturbinákhoz képest”.

Vizsgálataik szerint a légi szélenergia által továbbított energia ára kilowattóránként 0,04 dollár lesz. Ha ez összejön nekik, akkor a jelenlegi energiarendszerek költségeit figyelembe véve életképes energiatermelési megoldással állunk szemben.

A 3 MW-os rendszer 2 négyzetkilométer alapterületű pályát igényel
 a rögzítési pont körül ami felett a sárkány egy ferde síkú körpályán repül. A vállalat most olyan teszt területeket keres az USA középnyugati részén illetve Kalifoniában és Írországban, amelyek a légiforgalmi folyosókon kívül helyezkednek el.

A sárkányokra épített önálló akkumulátorokról üzemeltetett apró irányító rendszerek utasításait követve
 a szerkezetek képesek extrém időjárás esetén leszállni valamint a rögzítő kábel elszakad akkor is lehozza egyben a sárkányt. Az irányítás a testen kialakított aerodinamikai felületekkel és a turbinák fordulatszámának egymástól független vezérlésével történik. A turbinák légcsavaros motorként üzemelve irányítják a le és felszállásokat. A termelt áram lejuttatásáról a rögzítő kábelbe épített elektromos kábelek gondoskodnak.

Nem csak a Joby Energy kísérletezik a szél energiáinak ilyen hasznosításával. Eltérő módszerekkel de hasonló elven működő turbinák fejlesztésével foglalkozik A Sky Windpower akik repülő turbina-generátorokban látják a jövőt illetve szintén ezen a területen dolgozik a Magenn Power akik héliummal töltött léghajókat használnak a turbinák hordozójaként

A technikai problémák leküzdésére, tapasztalatcserére, valamint a rendszerek bevezetésének bonyolult szabályozásának megreformálására közös konzorciumot hoztak létre a Makari Power vállalattal, Légi Szélenergia Konzorcium (Airbone Wind Energy Consortium) néven.

Forrás: www.theengineer.com, www.jobyenergy.com/tech