ALTA ALTITUDE VENTO CONTÉM ENERGIA SUFICIENTE PARA ABASTECER O PLANETA. A BOSTON START-UP QUER SER O PRIMEIRO A TRAZÊ-LO PARA A TERRA

Turbine Air Buoyant Altaeros '

cedida Altaeros

No ano passado, Altaeros testado um protótipo da turbina a uma altura de 500 pés no Maine, onde ele voou em 45 mph ventos.

Nada sobre o, forma do corpo, tendo inflável ranhuras dentro Greentown Labs em Somerville, Massachusetts, se assemelha a uma turbina eólica. Parece mais rampa de emergência de um avião a jato, ou algo que você amarrar atrás de um barco e se apegam a desesperadamente, enquanto batendo em toda a superfície de um lago. Mas a 14 metros de comprimento estrutura mais se parece com o que ele realmente é - uma ala cheia de ar.

Para ser mais preciso, é um fin de estabilização, parte de um dirigível robótico em forma de tubo projetado para aproveitar o poder de ventos de alta altitude . As pontas das pás de turbina de vento de hoje o mais alto convencional, instalados em um centro de testes na Dinamarca este ano, esticar a 720 pés. A, BAT totalmente autônoma mais leve do que o ar (abreviação de turbina flutuante no ar) vai subir tão alto quanto 2.000 pés, onde os ventos sopram mais forte e mais estável.

Como capturar energia a 2.000 pés

Pete Sucheski

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Como capturar energia a 2.000 pés

A O corpo, ou saia, de Buoyant Airborne Turbine Altaeros (BAT) é mantido no ar por 1.000 metros cúbicos de hélio. Quatro aletas estabilizadoras cheios de ar orientar passivamente a BAT em rajadas de entrada. A empresa trabalhou com dirigível e espacial pioneira ILC Dover a desenvolver a sua UV proprietária e tecido resistente às intempéries.

B O primeiro BAT comercial vai abrigar uma turbina de 30 quilowatts, o que poderia abastecer cerca de uma dúzia de casas. Uma versão maior voará uma turbina de 200 quilowatts. A BAT também pode transportar de rádio e antenas de celular ou engrenagem Internet sem fio para criar ou expandir as redes de voz e dados.

C Três amarras dupla trançado polímero evitar que a aeronave se afastem. Um contém condutores de cobre que transmitem energia, coletados tão alto quanto 2.000 pés, para baixo a uma bateria ou o grid.

D A estação terrestre, respondendo ao sensor de dados da BAT, ajuda a caça de artesanato para as condições de vento ideais, cerca de 30 mph. É possível ajustar a altitude do BAT usando três guinchos e gira como as faces de artesanato deslocando correntes de ar. A estação também pode carretel o BAT em todo o caminho, se a velocidade do vento seja superior a 75 mph.

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"Não é mais do que suficiente energia nos ventos de alta altitude para alimentar toda a civilização", diz Ken Caldeira, cientista climático da Universidade de Stanford, que foi co-autor de um estudo de 2012 que ballparked o potencial em 1.800 terawatts - mais de quatro vezes o estimar-se perto da superfície. "A questão é saber se as tecnologias podem ser criadas que podem confiável e acessível extraí-lo." Altaeros Energies , empresa por trás que BAT, está pronta para provar que já está feito.

Desde que, evidentemente, o veículo não tenha um vazamento. "Temos sido significado para fazer isso por um tempo", diz Adam Rein, diretor liderança da empresa e co-fundador, sobre o zumbido do compressor de ar. A barbatana tinha sido retirado de armazenamento, onde ele foi estar esvaziado desde voos de teste vários meses antes. "Estamos tentando entender como durável o material pode ser", diz Rein. "Temos uma visão de colocar para fora um produto que você pode implantar, deixe lá por um ano ou dois, embalar para baixo, e se mudar para um novo site ou um novo cliente."

Enquanto turbinas eólicas típicas de escala semelhante exigir uma grande equipe e vários dias para instalar, o BAT está pronto para voar e gerar energia o dia ela chega. E, em vez de despejar fundações de concreto e erigir uma torre de vários andares, algumas pessoas com um caminhão pode inflar o dirigível no local e anexá-lo a uma estação de base, que fixe para o chão com os mesmos laços de ancoragem utilizados para postes telefônicos.

Facilidade logística é fundamental para clientes iniciais de Altaeros: comunidades ao redor do mundo também controle remoto para acessar uma rede elétrica. Muitas vezes, eles devem contar com geradores a diesel - uma das fontes de energia menos eficientes - porque os sistemas de energia renováveis ​​não são economicamente viáveis. No Ártico, por exemplo, não há luz solar suficiente para justificar a energia solar para meses de cada vez, e uma combinação de permafrost e estradas nevadas-in complica a instalação de turbinas eólicas convencionais.

Muitos sites no Alasca se encaixam nessa descrição, e por isso a Autoridade de Energia Alaska premiado Altaeros uma concessão $ 740,000 para demonstrar sua tecnologia. A empresa planeja começar a voar a sua primeira BAT em escala comercial, um sistema de 30 kilowatt que poderia reduzir o consumo de diesel por 11.000 litros anualmente, perto de Fairbanks no próximo ano. (Altaeros também está em negociações com potenciais clientes no Brasil e na Índia, onde os ventos terrestres apático escotilha turbinas convencionais.) A empresa, então, espera ampliar a BAT para 100 ou 200 kilowatts, o suficiente para competir a sério com os geradores que suportam as operações comerciais , tais como minas e canteiros de obras. Na verdade, Altaeros vê zonas industriais como oportunidades. Por que instalar vento permanente ou a geração solar quando você só vai ser em um determinado local por um ano ou dois? "Nós não estamos tentando substituir turbinas eólicas", diz Rein. "Nós estamos tentando expandir a energia eólica para lugares onde ele não funciona hoje."

Em 2010, quando Rein e co-fundador Ben vidro eram recém-saído da MIT e construção de seu primeiro protótipo balsa-wood, energia eólica alta altitude ainda era desconhecido. Altaeros agora cresceu para uma operação de 10 pessoas, e uma meia-dúzia de concorrentes estão correndo para o mercado com cerca de uma dúzia mais trabalhando em projetos. O mais alto perfil é o Google, que no ano passado adquiriu com sede na Califórnia Makani Power and dobrou-o para a família Google X de projetos Moonshot. Considerando Makani e outros têm como objectivo desenvolver turbinas utilidade escala capaz de alimentar centenas de milhares de casas, Altaeros planeja vender unidades modestas que preenchem um nicho de imediato.

Isso não quer dizer que o Altaeros BAT é nada menos do que um sistema robótico sofisticado. Na realidade, a robótica são centrais para a promessa do BAT de redução de custos e aumento da confiabilidade. A unidade pode ajustar a sua altura para caçar para velocidades de vento ideais, retração ou desenrolando suas amarras de descer ou subir. Ele também pode responder automaticamente a mudança das condições meteorológicas, esquivando-se tempestades que desgastam os sistemas terrestres e levam a manutenção dispendiosa ou substituição.

Eventualmente, Altaeros também espera produzir uma turbina utilidade escala - um sob medida para poder offshore. A BAT-classe megawatt ancorado 10 milhas ao largo da costa precisaria fundações significativamente menores do que os sistemas tradicionais de energia eólica offshore, cujas torres pode derrubar sem reforço substancial. "Ele resolve um monte de dores de cabeça que os desenvolvedores offshore têm hoje em colocar esses grandes turbinas lá fora", diz Vidro, CEO da empresa e CTO.

Por enquanto, Altaeros está totalmente concentrado na turbina em Somerville, aquele cuja fin terminou finalmente inflar antes de mim. Até agora, a maioria dos trabalhadores já se voltaram para suas salas na parte traseira do Greentown Labs. A empresa ajudou a fundar essa incubadora em 2011 para start-ups com foco em tecnologia verde, e tem crescido para incluir 45 deles - muitos dos quais têm esculpida espaço na área de fabricação cavernoso do edifício. Vidro me diz para tentar levantar o fin, que agora divide o quarto. Demora um lado, e quase nenhum esforço - um feito que é para seu crédito, não a minha. "É claro, não é?" , pergunta ele, radiante com que tipo especial de orgulho só os inventores podem se safar. Ele pega a outra extremidade, e para o futuro da energia eólica, ao que parece, flutua em nossas mãos.

Poder Jogadores

Poder Jogadores

Greg Maxson

LR: Makani, KiteGen, Ampyx Poder, NTS X-Wind

Altaeros tem um punhado de concorrentes. Enquanto suas táticas podem ser diferentes, seu objetivo é o mesmo: para aproveitar o vento sopra onde mais fortes. -Alexandra Ossola

Makani
Equipamento: Aerofólio
Como funciona: Como o Turbine Airborne Vento faz laços verticais gigantes, ar gira quatro rotores, que impulsionam geradores. A corda envia o poder de uma estação terrestre.
Altitude: 400 a 1.100 pés
Escala Comercial: 600 KW
Prazo: Não especificado

KiteGen
Equipamento: Deixar
Como funciona: Um braço que se estende desde a estação de terra se move a pipa em um padrão figura-8. Como a asa puxa sua corda, um gerador no chão produz energia.
Altitude: 1.000 a 8.000 pés
Escala Comercial: 3 MW
Prazo: 1-2 anos

Ampyx Poder
Equipamento: Avião
Como funciona: O PowerPlane desliza no piloto automático em um padrão figura-8. Como o avião sobe-lo puxa a sua tirante, o qual está ligado a um gerador com base em terra.
Altitude: 1.000 a 2.000 pés
Escala Comercial: 2? 3 MW
Prazo: 2017

NTS X-Wind
Equipamento: Deixar
Como funciona: Seis a 24 pipas puxar geradores torno de uma faixa elevada 20 pés fora do chão. Durante ainda períodos, estes tornam-se motores, rebocando os kites para mantê-los no ar.
Altitude: 600 a 1800 pés
Escala Comercial: 24 MW
Prazo: 2,5 anos

Este artigo foi publicado originalmente na outubro 2014 emissão de Ciência Popular.

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