Når olieselskaber borer stadig dybere for at imødekomme verdens tørst efter brændstof, søger en ny bølge af ren energi-iværksættere også vidt og bredt efter kilder - men i den modsatte retning.
Det skyldes, at når du går højere, reduceres grundfriktion, hvilket giver plads til stadig stærkere vind; i ekstreme højder, mellem 20.000 og 50.000 fod, afhængigt af din placering, indtaster du det, der kaldes jetstrømmen, en hvirvlende masse af luft med vind op til 100 miles i timen. Når vindhastighederne fordobles, vokser den potentielle energiforsyning otte gange, så disse luftstrømme langs de ydre rækker af jordens atmosfære kan betragtes som en slags enorm skatkammer af vedvarende energi. Faktisk konkluderede en analyse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Energies, at "den samlede vindenergi i jetstrømmene er omtrent 100 gange den globale energibehov."
Relateret indhold
- Disse kreative vindmøller får dig til at tænke igen, hvad du ved om vindkraft
Mens forestillingen om at tappe ind i den magtfulde jetstream ser ud til at være uden for rækkevidde, i det mindste i øjeblikket, er en håndfuld opstart af vindenergi i et løb om at udvikle teknologier, de håber vil en dag drage fordel af den energi, der findes i mere beskeden højder. Blandt dem er Altaeros Energies, der for nylig annoncerede planer om at heise en luftbåren vindmølle til en hidtil uset højde på 1.000 fod over et afsides sted i Alaska. I løbet af 18 måneder vil deres Buoyant Airborne Turbine (BAT) -prototype levere strøm til omkring et dusin off-the-net-hjem.
Selvom der ikke er indstillet nogen startdato for projektet, er piloten indstillet til at begynde, så snart virksomheden afslutter tilladelsesprocessen, siger Altaeros Energies medstifter Adam Rein.
"Steder som Alaska er perfekte til disse systemer, vi har udviklet, " siger Rein. "På disse steder har du kolde, robuste forhold, hvor jorden er frosset, hvilket gør det vanskeligt at placere regelmæssige møller. Hvis vi kan demonstrere, at [BAT] kan arbejde i Alaska, kan det arbejde hvor som helst for mere eller mindre de samme omkostninger til opsætning af andre møller. "
Mens ideen om at skabe luftløftede generatorer er blevet flyttet i nogen tid nu, er det først for nylig, at virksomheder har samlet prototyper med det mål at fremstille noget kommercielt bæredygtigt. Disse inkluderer koncepter som Laddermill-turbinen, der består af en roterende løkke af "magt drager" og Magenn Air Rotor System, en kæmpe helium-fyldt rotor, som dens opfindere har beskrevet som en "spinding Goodyear blimp." Men indtil videre, det er kun den Boston-baserede Altaeros, der har været i stand til at sikre finansiering til en prøvekørsel: Pilotprojektet er delvis subsidieret af Alaska Energy Authority, der tildelte virksomheden en bevilgning på 1, 3 millioner dollars til at bestemme muligheden for at udvide teknologi til andre isolerede regioner.
På afstand ligner BAT lidt som en massiv doughnut, bortset fra en standard tre-bladet, vandret akse-turbine i midten. Med fire fremspringende finner for stabilitet er den heliumfyldte ydre skal, fremstillet af et meget holdbart stof, fastgjort til tre høje trækstyrke tethere, der holder turbinen sikkert på plads.
Når BAT er ophængt, muliggør et sensorsystem ombord turbinen i at fungere autonomt, endda ændre sin position for at høste mere vindkraft eller forankre, når den registrerer en alvorlig tordenvejr. Energi overføres til et kraftværk på jorden, hvor en grænseflade distribuerer strøm til en mikrogrid eller netforbindelse.
I alt er BAT i stand til at levere to til tre gange mængden af strøm produceret af konventionelle tårne, siger Rein. Den oppustelige turbine er også udstyret med et nødudluftningssystem, der gør det muligt at frigive gasser gradvist, hvis strukturen skal bringes tilbage til jordoverfladen. Overvågning ville ske fjernt; specialister ville kun blive indsat med jævne mellemrum for at fylde ethvert mistet helium.
Altaeros håber, at data, der er indsamlet i løbet af den 18-måneders pilot, kan bruges til at designe kommercielle turbineenheder til nichemarkeder, herunder fjerntliggende militærbaser og katastrofezoner.
For at det ikke lyder for godt til at være sandt, er der stadig spørgsmålet om omkostninger. Ved 18 cent pr. Kilowattime er de årlige energiomkostninger for BAT stadig for høje for de fleste større markeder i Amerika, hvor den gennemsnitlige forbruger betaler ca. 13, 4 cent per kilowattime.
Men for lokalsamfund, der ligger uden for hovednettet, tilbyder luftbårne vindmøller et attraktivt alternativ, omend et ekstremt. Alaskan-beboere, der bor i disse fjerntliggende landdistrikter, betaler undertiden op til en dollar pr. Kilowattime for brændstof fra importeret diesel, der ligger i nærliggende lagertanke.
Konkurrerende design, ligesom Makanis flyvende turbine, kan tænkes at producere strøm til en langt lavere pris, siger Rein i det mindste i øjeblikket. Som måde at øge teknologiens mainstream-appel på, siger han, at virksomheden valgte at gå med den dyrere, men etablerede løfteteknologi, der bruges til at indsætte Aerostat-håndværk - brugt i den ikoniske Good Year-blimp - som måde at øge dens pålidelighed. (Blimp hævder at være i stand til at modstå orkankraftvinde og lynnedslag).
"Det er sikkert og pålideligt, " siger Rein. "Ingen bekymrer nogensinde for, at en blimp under en sportslig aften falder ind på stadionet."
Udover sikkerhed, siger Rein en anden fordel ved hans virksomheds opfindelse, at i modsætning til tårnturbiner kan oppustelige strukturer transporteres inden i små containere, hvilket gør dem nemme at installere på en dags tid uden behov for kraner og andet tungt udstyr. Yderligere gadgets, såsom trådløse kommunikationsenheder, kan også monteres til at levere andre varer såsom WiFi. Men virksomheden vil ikke i det mindste i overskuelig fremtid forsøge at spille på større markeder.
"Du vil ikke se BAT sidde over Empire State Building, " siger han. "Der er for mange samfundsproblemer i disse områder. Så i den forstand forsøger vi ikke at erstatte traditionelle møller, men udvide snarere adgangen til ren strøm til det, hvor det typisk ikke har været teknologisk gennemførligt."
