Новый тип ветряных турбин был разработан инженерами из Стенфордского университета. Для достижения максимально возможной эффективности инновационных ветряков, генерирующих электрический ток, исследователи пошли простым, но отнюдь не тривиальным способом. Они поместили ветряки туда, где ветра в избытке, а именно в небо, точнее на высоту почти 8500 метров.
В Стенфорде говорят, что их концепция предусматривает расположение автономных ветряков на высотах чуть ниже, чем летает большинство пассажирских самолетов, однако достаточно высоко для того, чтобы ветер там был приличной силы и ему ничего не мешало. Созданы новые турбины по аналогии с воздухозаборниками боевых истребителей.
"Наши исследования показывают, что воздух на этих высотах в среднем дует в 10 раз сильнее, чем на поверхности Земли. Здесь есть мощнейшие потоки, которые смогут раскрутить генератор до необходимой скорости, чтобы начать генерацию электроэнергии", - говорит Кен Калдейра, помошник профессора в Стенфорде. По его словам, внутри их ветряков находятся почти обыкновенные роторы, которые вращаются под воздействием ветра и генерируют электрический ток.
"В небе находится гигантская энергия. Если бы нам удалось правильно использовать хотя бы 1% от этого объема, то его хватило бы на покрытие всех энергопотребностей людей", - говорит он. Одним из преимуществ "высоких" ветряков, запускаемых в небо по аналогии с самолетами, является то, что они могут работать круглосуточно, в любой точке планеты и вне зависимости от погодных условий внизу. "КПД наших ветряков примерно в сотню раз превышает КПД обычных солнечных панелей. Иными словами, для генерации того же объема электричества от Солнца, нам потребовалось бы в 100 раз больше панелей", - рассказывает специалист.
В Стенфорде подсчитали, что максимальной эффективности ветряки достигают именно на высоте 8500-9000 метров над землей, так как именно здесь ветра достигают наибольшей силы, а их интенсивность и плотность максимально велика. По словам Кена Калдейры, их группа проводила исследований розы ветров над территорией Японии, востока Китая, восточного побережья США, юга Австралии и северо-востока Африки.
Буквально неделю тому назад Институт Карнеги и Калифорнийский Университет создали первую в мире карту ветров, пригодных для использования в качестве источника энергии. При составлении карты учитывались только ветры, проносящиеся на значительной высоте от земли - от 10 метров до 15 км. Эти ветры намного более мощные и стабильные, по сравнению с ветрами, наблюдающимися вблизи поверхности. Основой для этого исследования были метеорологические данные, накопленные за последние три десятилетия.
Согласно данным этого исследования, наибольший энергетический потенциал имеют ветры Японии, восточных побережий Китая и США, южной Австралии и северо-восточной Африки. В среднем, с каждого квадратного метра площади здесь ежедневно можно получать более 10 кВт электроэнергии. Среди мегаполисов первенствуют Нью-Йорк, Токио и Сеул.
Подсчеты показали, что если удастся использовать ветры над одним только Нью-Йорком, это позволит получить такое количество энергии, которое в 100 раз перекроет нынешние общемировые потребности. Существуют технологии, с помощью которых возможно использовать энергию «высоких» ветров - одна из них основана на принципе полета воздушного змея.
Источник: cybersecurity.ru
|
