Mentre le compagnie petrolifere si spingono sempre più a fondo per soddisfare la sete di combustibile del mondo, anche una nuova ondata di imprenditori dell'energia pulita sta cercando in lungo e in largo le fonti, ma nella direzione opposta.
Questo perché man mano che sali, l'attrito sul terreno diminuisce, lasciando il posto a venti sempre più forti; a quote estreme, che variano tra 20.000 e 50.000 piedi a seconda della posizione, si entra in quello che viene chiamato il flusso del getto, una massa d'aria turbinante con venti verso l'alto di 100 miglia all'ora. Man mano che la velocità del vento raddoppia, la potenziale fornitura di energia aumenta di otto volte, quindi queste correnti d'aria lungo i confini esterni dell'atmosfera terrestre possono essere pensate come una sorta di vasto tesoro di energia rinnovabile. In effetti, un'analisi pubblicata sulla rivista Energies ha concluso che "l'energia eolica totale nei flussi di jet è circa 100 volte la domanda globale di energia".
Contenuto relativo
- Queste turbine eoliche creative ti faranno ripensare ciò che sai sull'energia eolica
Mentre l'idea di attingere al potente jetstream sembra essere fuori portata, almeno per ora, una manciata di start-up di energia eolica sono in corsa per sviluppare tecnologie che sperano un giorno di trarre vantaggio dall'energia trovata più modesta altitudini. Tra questi, Altaeros Energies, che ha recentemente annunciato l'intenzione di issare una turbina eolica in volo a un'altitudine senza precedenti di 1.000 piedi sopra un sito remoto in Alaska. Nel corso di 18 mesi, il loro prototipo di turbina aerotrasportata (BAT) fornirà energia a circa una dozzina di case off-the-grid.
Sebbene non sia stata fissata una data di inizio per il progetto, il progetto pilota inizierà non appena la società completerà il processo di autorizzazione, afferma Adam Rein, cofondatore di Altaeros Energies.
"Luoghi come l'Alaska sono perfetti per questi sistemi che abbiamo sviluppato", afferma Rein. "In questi siti, hai condizioni fredde e rigide in cui il terreno è ghiacciato, il che rende difficile mettere in piedi turbine regolari. Se possiamo dimostrare che [BAT] può funzionare in Alaska, può funzionare ovunque per più o meno lo stesso costo di installare altre turbine ".
Mentre l'idea di creare generatori di corrente ad aria è stata sospesa per qualche tempo, è solo di recente che le aziende hanno assemblato prototipi con l'obiettivo di produrre qualcosa di commercialmente praticabile. Questi includono concetti come la turbina Laddermill, che consiste in un anello rotante di "aquiloni di potenza", e il Magenn Air Rotor System, un gigantesco rotore riempito di elio che i suoi inventori hanno descritto come un "dirigibile Goodyear rotante". Ma finora, è solo l'Altaeros con sede a Boston che è stato in grado di garantire finanziamenti per una corsa di prova: il progetto pilota è in parte finanziato dall'Autorità per l'energia dell'Alaska, che ha assegnato alla società una sovvenzione di 1, 3 milioni di dollari per determinare la fattibilità dell'espansione della tecnologia a altre regioni isolate.
Da lontano, la BAT assomiglia un po 'a una massiccia ciambella, ad eccezione di una turbina standard a tre pale con asse orizzontale al centro. Con quattro alette sporgenti per la stabilità, il guscio esterno riempito di elio, realizzato in un tessuto altamente resistente, è fissato a tre attacchi ad alta resistenza che mantengono saldamente in posizione la turbina.
Una volta sospesa la BAT, un sistema di sensori di bordo consente alla turbina di funzionare autonomamente, cambiando anche la sua posizione per raccogliere più energia eolica o attraccare ogni volta che rileva un forte temporale. L'energia viene trasferita a una centrale elettrica a terra, dove un'interfaccia distribuisce energia a una microrete o una connessione di rete.
Nel complesso, la BAT è in grado di erogare da due a tre volte la quantità di energia prodotta dalle torri convenzionali, afferma Rein. La turbina gonfiabile è inoltre dotata di un sistema di ventilazione di emergenza che consente il rilascio graduale dei gas nel caso in cui la struttura debba essere riportata a terra. Il monitoraggio verrebbe effettuato in remoto; gli specialisti verrebbero impiegati periodicamente solo per completare l'elio perduto.
Altaeros spera che i dati raccolti durante il progetto pilota di 18 mesi possano essere utilizzati per progettare unità di turbine commerciali per mercati di nicchia, tra cui basi militari remote e zone di disastro.
Per non sembrare troppo bello per essere vero, c'è ancora il problema dei costi. Con 18 centesimi per chilowattora, i costi energetici annuali della BAT sono ancora troppo elevati per la maggior parte dei principali mercati in America, dove il consumatore medio paga circa 13, 4 centesimi per chilowattora.
Ma per le comunità situate al largo della rete elettrica principale, le turbine eoliche disperse nell'aria offrono un'alternativa interessante, sebbene estrema. I residenti dell'Alaska che vivono in queste lontane comunità rurali a volte pagano fino a un dollaro per chilowattora per il carburante proveniente dal diesel importato alloggiato in serbatoi di stoccaggio vicini.
I progetti concorrenti, come la turbina ad ala volante della Makani, possono concepibilmente produrre energia a un costo molto più basso, dice Rein, almeno al momento. Per aumentare il fascino della tecnologia, afferma che l'azienda ha optato per la tecnologia degli ascensori più costosa ma consolidata utilizzata per schierare gli aeromobili Aerostat, utilizzati nell'iconico dirigibile del buon anno, come modo per aumentarne l'affidabilità. (Il dirigibile afferma di essere in grado di resistere ai venti di uragano e ai fulmini).
"È sicuro e affidabile", afferma Rein. "Nessuno si preoccupa mai che un dirigibile durante uno sport cada anche nello stadio."
Oltre alla sicurezza, Rein afferma che un altro vantaggio dell'invenzione della sua azienda è che, a differenza delle turbine a torre, le strutture gonfiabili possono essere trasportate all'interno di piccoli contenitori, rendendole facili da installare in un giorno senza la necessità di gru e altre attrezzature pesanti. È inoltre possibile montare gadget aggiuntivi, come i dispositivi di comunicazione wireless, per fornire altri prodotti come il WiFi. Ma la società non tenterà, almeno per il prossimo futuro, di recitare nei principali mercati.
"Non vedrai la BAT al di sopra dell'Empire State Building", dice. "Ci sono troppe preoccupazioni della comunità in quelle aree. Quindi, in tal senso, non stiamo cercando di sostituire le turbine tradizionali, ma piuttosto di espandere l'accesso a energia pulita laddove in genere non è stato tecnologicamente fattibile".
