https://frosthead.com

Massive fliegende Windenergieanlagen könnten einen neuen Weg für saubere Energie darstellen

Während die Ölfirmen immer tiefer bohren, um den Durst der Welt nach Kraftstoff zu stillen, sucht eine neue Welle sauberer Energieunternehmer auch weit und breit nach Quellen - aber in die entgegengesetzte Richtung.

Das liegt daran, dass die Bodenreibung mit zunehmender Höhe abnimmt und zunehmend stärkeren Winden Platz macht. In extremen Höhenlagen, die je nach Standort zwischen 20.000 und 50.000 Fuß liegen, betreten Sie den sogenannten Jetstream, eine wirbelnde Luftmasse mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 160 km / h. Wenn sich die Windgeschwindigkeit verdoppelt, steigt die potenzielle Energieversorgung um das Achtfache, sodass diese Luftströmungen entlang der äußeren Bereiche der Erdatmosphäre als eine Art Schatzkammer für erneuerbare Energien angesehen werden können. Tatsächlich kam eine in der Zeitschrift Energies veröffentlichte Analyse zu dem Schluss, dass "die gesamte Windenergie in den Jetstreams ungefähr das 100-fache des globalen Energiebedarfs beträgt".

Verwandte Inhalte

  • Mit diesen kreativen Windkraftanlagen überdenken Sie, was Sie über Windenergie wissen

Während der Gedanke, den allmächtigen Jetstream zu erschließen, derzeit unerreichbar zu sein scheint, bemühen sich einige Start-ups im Bereich Windenergie um die Entwicklung von Technologien, von denen sie hoffen, dass sie eines Tages die bescheidenere Energie ausnutzen Höhen. Zu ihnen gehört Altaeros Energies, das kürzlich Pläne angekündigt hat, eine Windkraftanlage in der Luft auf eine beispiellose Höhe von 1.000 Fuß über einem abgelegenen Standort in Alaska zu heben. Über einen Zeitraum von 18 Monaten wird der Prototyp der BAT (Buoyant Airborne Turbine) etwa ein Dutzend netzunabhängiger Häuser mit Strom versorgen.

Laut Adam Rein, Mitbegründer von Altaeros Energies, soll der Pilotversuch beginnen, sobald das Unternehmen das Genehmigungsverfahren abgeschlossen hat.

"Orte wie Alaska sind perfekt für diese Systeme, die wir entwickelt haben", sagt Rein. "An diesen Standorten herrschen kalte, raue Bedingungen, in denen der Boden gefroren ist, was das Aufstellen normaler Turbinen erschwert. Wenn wir nachweisen können, dass [BAT] in Alaska funktioniert, kann es überall zu annähernd gleichen Kosten funktionieren andere Turbinen einzurichten. "

Während die Idee, luftbetriebene Stromerzeuger zu entwickeln, schon seit einiger Zeit auf den Markt gebracht wird, haben Firmen erst vor kurzem Prototypen mit dem Ziel zusammengestellt, etwas wirtschaftlich Sinnvolles zu produzieren. Dazu gehören Konzepte wie die Laddermill-Turbine, die aus einer sich drehenden Schleife von "Power Kites" besteht, und das Magenn Air Rotor System, ein mit Helium gefüllter Riesenrotor, den seine Erfinder als "sich drehendes Goodyear-Luftschiff" beschrieben haben Nur das in Boston ansässige Unternehmen Altaeros konnte sich die Finanzierung für einen Testlauf sichern: Das Pilotprojekt wird teilweise von der Alaska Energy Authority subventioniert, die dem Unternehmen einen Zuschuss in Höhe von 1, 3 Millionen US-Dollar gewährt, um die Machbarkeit einer Erweiterung der Technologie zu prüfen andere isolierte Regionen.

Aus der Ferne sieht die BAT ein bisschen wie ein massiver Donut aus, mit Ausnahme einer Standard-Dreiblattturbine mit horizontaler Achse in der Mitte. Die mit Helium gefüllte Außenschale aus hochfestem Gewebe ist mit vier vorspringenden Rippen für Stabilität versehen und an drei hochfesten Haltegurten befestigt, die die Turbine sicher an Ort und Stelle halten.

Sobald die BVT ausgesetzt ist, kann die Turbine dank eines integrierten Sensorsystems autonom arbeiten und ihre Position sogar ändern, um mehr Windenergie zu gewinnen oder zu docken, wenn ein schweres Gewitter auftritt. Die Energie wird zu einem Kraftwerk am Boden übertragen, wo eine Schnittstelle die Energie an ein Mikronetz oder einen Netzanschluss verteilt.

Insgesamt kann die BAT das Zwei- bis Dreifache der von herkömmlichen Türmen erzeugten Strommenge liefern, so Rein. Die aufblasbare Turbine ist außerdem mit einem Notentlüftungssystem ausgestattet, mit dem Gase allmählich freigesetzt werden können, wenn die Struktur wieder auf Bodenniveau gebracht werden muss. Die Überwachung würde aus der Ferne erfolgen. Spezialisten würden nur in regelmäßigen Abständen eingesetzt, um das verlorene Helium aufzufüllen.

Altaeros hofft, dass Daten, die während des 18-monatigen Pilotprojekts gesammelt wurden, zum Entwurf kommerzieller Turbineneinheiten für Nischenmärkte, einschließlich entfernter Militärstützpunkte und Katastrophengebiete, verwendet werden können.

Damit es nicht zu schön klingt, um wahr zu sein, gibt es immer noch die Frage der Kosten. Mit 18 Cent pro Kilowattstunde sind die jährlichen Energiekosten der BVT für die meisten großen Märkte in Amerika immer noch zu hoch, wo der Durchschnittsverbraucher etwa 13, 4 Cent pro Kilowattstunde zahlt.

Für Gemeinden außerhalb des Hauptstromnetzes bieten Windkraftanlagen in der Luft eine attraktive, wenn auch extreme Alternative. Alaskaner, die in diesen weit entfernten ländlichen Gemeinden leben, zahlen manchmal bis zu einem Dollar pro Kilowattstunde für Kraftstoff aus importiertem Diesel, der in nahe gelegenen Lagertanks gelagert ist.

Konkurrierende Konstruktionen wie die Flügel-Turbine des Makani könnten zumindest im Moment denkbar viel kostengünstiger Strom produzieren, so Rein. Um die Attraktivität der Technologie zu steigern, entschied sich das Unternehmen für die Verwendung der teureren, aber etablierten Aufzugstechnologie, die für den Einsatz von Aerostat-Flugzeugen verwendet wird, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. (Das Luftschiff behauptet, in der Lage zu sein, Sturmwinde und Blitzeinschläge zu widerstehen).

"Es ist sicher und zuverlässig", sagt Rein. "Niemand befürchtet jemals, dass ein Luftschiff während eines Sports überhaupt ins Stadion fällt."

Neben der Sicherheit sieht Rein einen weiteren Vorteil der Erfindung seines Unternehmens darin, dass im Gegensatz zu Turmturbinen aufblasbare Konstruktionen in kleinen Containern transportiert werden können, sodass sie in der täglichen Zeit ohne Kräne und andere schwere Ausrüstung problemlos eingesetzt werden können. Zusätzliche Geräte, wie z. B. drahtlose Kommunikationsgeräte, können auch angebracht werden, um andere Waren wie WiFi bereitzustellen. Aber das Unternehmen wird zumindest auf absehbare Zeit nicht versuchen, sich in wichtigen Märkten zu behaupten.

"Sie werden BAT nicht über dem Empire State Building sehen", sagt er. "In diesen Bereichen gibt es zu viele Anliegen der Bevölkerung. In diesem Sinne versuchen wir nicht, herkömmliche Turbinen zu ersetzen, sondern den Zugang zu sauberem Strom dahingehend zu erweitern, wo dies technisch normalerweise nicht machbar war."

Massive fliegende Windenergieanlagen könnten einen neuen Weg für saubere Energie darstellen