Вы помните, как запускали воздушных змеев в детстве? Бегайте, тяните, щипайте и стрекоза летит сначала ниже, но постепенно все выше и выше.

Иногда это тянет так сильно, что вы почти чувствуете, что взлетаете. Если ветер настолько силен у поверхности земли, что может почти унести вас с собой, то насколько сильно он должен дуть высоко?

На самом деле так называемые высотные ветры имеют невообразимую силу с высоты 200 метров над землей. На самом деле они настолько сильны, что могут генерировать больше электроэнергии, чем нам нужно, и значительно больше энергии, чем ветряные турбины на суше.

Это потому, что они имеют тенденцию дуть сильнее и более последовательно там, а это означает гораздо больше энергии.

Теоретически каждый раз, когда скорость ветра удваивается, можно получить в восемь раз больше энергии.

Профессор Мориц Диль возглавляет Институт технологии микросистем при Фрайбургском университете.По его мнению, сбор высотных ветров является одной из «самых многообещающих» технологий будущего для получения возобновляемой энергии.

«Вы видите все небо над этими ветряными турбинами и думаете про себя, что вся эта энергия ветра вырывается наружу, но она не используется», — сказал Диль в интервью DW.

Стефан Рэйдж, генеральный директор ветроэнергетической компании SkySails-Power, хочет изменить это и, по его словам, сделать «крупнейший в мире нетронутый источник возобновляемой энергии» доступным для широких масс.

Но он не единственный с этим. В течение многих лет инженеры, различные стартапы и международные компании участвовали в технологической гонке, чтобы выяснить, как использовать энергию, которая взрывается там, и дешево спустить ее на землю. Многие потерпели неудачу в этой попытке, некоторые обанкротились, другие вот-вот прорвутся, чтобы вывести на рынок свои летающие силовые установки.

Летающие ветряки, гениальные и провальные идеи

Одним из первых проектов, вызвавших ажиотаж несколько лет назад, стал запуск прототипа BAT американской компанией Altaeros в 2010 году. В то время Altaeros разрабатывала генератор, который был интегрирован в гелиевый шар. Ветряк без тяжелой мачты и фундамента. Он был соединен с землей только кабелем и был испытан на Аляске. Там он производил энергию примерно для 50 домашних хозяйств на высоте 600 метров, по данным Altaeros того времени.

В то же время немецкая компания SkySails разработала высотный воздушный змей, который должен был тянуть целые контейнеровозы. Идея заключалась в том, чтобы сэкономить дизельное топливо, до 10 процентов.

Воздушный змей сработал. Тем не менее судоходная компания обанкротилась. Ни воздушный змей, ни гелиевый ветряк не завоевали рынок.

Однако из испытаний обоих прототипов в то время стало ясно, что любому, кто хочет собирать высотные ветры, нужны летающие силовые установки.

Ажиотаж вокруг Google, полет, крушение

И тут на помощь приходит Google. В 2013 году специалист по программному обеспечению купил энергетический стартап Makani за нераскрытую сумму. Поглощение вызвало эйфорию в отрасли. Благодаря деньгам Google Макани стал пионером. Их летающая силовая установка была размером с небольшой самолет.

Он поднялся на высоту около 300 метров, где постоянно вращал оптимизированные петли. Высокая скорость приводила в движение небольшие ветряные полосы на крыльях, которые, таким образом, вырабатывали электричество. Выработка большого количества энергии с помощью предположительно тяжелого генератора на борту в то время звучала довольно «безумно» для Морица Диля, но это все равно работало.

По словам Макани, самолет произвел достаточно электроэнергии для 300 домов. Казалось, это был прорыв, которого все ждали. Но вдруг история приняла плохой оборот. Самолет разбился над морем во время испытаний. В 2020 году материнская компания Google Alphabet также отказалась от проекта. Причиной послужили сомнения в экономической целесообразности технологии.

Новый рынок

Но конец Макани не означал конец высокой энергии ветра. Новое поколение стартапов уже работает над машинами все меньшего размера, для которых требуется все меньше и меньше материала. Некоторые восприняли подход Макани с технической точки зрения. Другие прикрепили свой флаер к веревке, которая, если ее потянуть, приводила в действие генератор.

А третьи сделали то же самое, но заменили летуна воздушным змеем.

Среди них была немецкая компания SkySails-Power, которая после банкротства буксировочного змея теперь специализировалась на производстве энергии со своей компанией-предшественником.

Ваш дракон использует так называемый насосный цикл. Воздушный змей взлетает автоматически, направляясь по ветру и поворачивая веревку от генератора по мере подъема. Там, где ветер дует лучше всего, он летит в виде восьмерки, натягивая веревку, вырабатывая энергию. Говорят, что воздушный змей может оставаться в воздухе часами, днями и неделями. В плохую погоду или опасность он включает тревогу и может быть пойман. По данным Skysails-Power, один воздушный змей может снабдить до 500 домохозяйств, используя на 90 процентов меньше материала.

Преимущества по сравнению с традиционной ветровой энергией также обещаются с точки зрения гибкости и логистики, поскольку вам не нужно тяжелое оборудование, кран или особенно хорошие дороги для установки, подъема или перевозки.

«Вы также можете использовать их над лесами. Вы можете отключить их и даже приземлиться, если мимо пролетает стая птиц», — говорит Диль.

Классическая энергия ветра работает, дешева и подходит для широких масс, и ее срочно необходимо увеличить, чтобы замедлить изменение климата. По словам Рэйджа, цель состоит не в том, чтобы заменить ветряные турбины для генерации высотных ветров, а в том, чтобы дополнить их.

1,4 миллиарда человек во всем мире живут без подключения к электросети. Многие из них используют электричество от дизельных генераторов. По словам Рэйджа, именно эти люди могли бы извлечь выгоду из чистой и децентрализованной энергии.

Согласно исследованию ветроэнергетики, энергия высотных ветров в будущем может стать значительно дешевле, чем дизельное топливо, и даже дешевле, чем традиционная энергия ветра.

Только начало ветроэнергетики 2.0

По словам Ришикеша Джоши, ученого факультета аэрокосмической техники Делфтского университета, до этого еще далеко. «На данный момент вы не сможете достичь таких цен, потому что все еще находится в стадии исследований. Но ветроэнергетике потребовалось 40 лет, чтобы производить электроэнергию так дешево, как сегодня. Пройдет еще несколько лет, прежде чем мы достичь цели.»

Для этого необходимо еще много инвестировать в отрасль и ответить на целый ряд нормативных вопросов, касающихся воздушного движения.

Skysails-Power в настоящее время является лидером в этой области и уже продала первое устройство на Маврикий. Там они сотрудничают с инвестиционной группой IBL Energy Holdings Ltd.

Видение состоит в том, чтобы создать высотную ветроэнергетику в Восточной Африке из Маврикия, а также в будущем использовать плавучие ветряные электростанции на шельфе.

Но до этого еще далеко. Запустить воздушного змея может любой ребенок. Сбор энергии там наверху и опускание ее на землю требует гораздо больше. Гонка за ветроэнергетику следующего поколения идет полным ходом.