שבשבות פורחות באוויר

תוכנית נועזת מבקשת לרכב על זרם הסילון כדי לתגבר את רשת החשמל של ארה"ב.

מצנלים את כוח הרוח. איור: פופיולר סיינס
מצנלים את כוח הרוח. איור: פופיולר סיינס

כוח הרוח הוא מקור האנרגיה שמתפתח בקצב המהיר ביותר בארה"ב. התפוקה הנוכחית ברחבי העולם מתקרבת לשיעור של 50,000 מגה-ואט – שיעור מקביל ל-50 תחנות כוח גרעיניות. אולם, כמה בעיות יעיבו ככל הנראה על התוכניות הוורודות לייצור חשמל ללא זיהום אוויר. מלבד הרעש הרב שהן יוצרות, מפריעות הטורבינות הסובבות לקליטת שידורי הטלוויזיה; הן נתפסות כמתקנים שמכערים את הנוף, וככאלו שאינם שימושיים כאשר הרוח אינה נושבת. בריאן רוברטס, מהנדס ממכון הטכנולוגי של סידני, אוסטרליה, מצא פיתרון: במקום להקים טורבינות רוח על פני הקרקע, הן ישוגרו לזרם הסילון – משב רוח מהיר במיוחד שמקיף את העולם, בגובה של כ- 4.5 עד 13.5 ק"מ.

רוברטס חבר לשלושה מהנדסים נוספים ויחד הם הקימו את Sky WindPower – חברת סטארט-אפ הפועלת מסאן דייגו שבקליפורניה, אשר מפתחת את הטכנולוגיה המכונה FEG. בחזונו רואה רוברטס ציי ענק של מחוללי חשמל מעופפים מרחפים על זרם הסילון בדומה לעפיפונים מגודלים. רוחות בעוצמה של 300 קמ"ש יסובבו את הרוטורים של המחוללים, ואלו ייצרו חשמל שיעבור בכבלים חזקים במיוחד לתחנות קרקעיות. כננת אוטומטית שתעוגן לתחנת הקרקע – בגודל של משאית סמי-טריילר – תשלוט בגובה של מחולל החשמל המעופף, ותכוון אותו בהתאם לתחזיות זרם הסילון של שירות החיזוי הלאומי. אשכולות של תחנות קרקע יחוברו לתחנת כוח משנית בה יומר החשמל למתח התקני של רשת החשמל. לדברי רוברטס אפשר להתקין 600 מחוללים, שכל אחד מהם יפיק 20 מגה-ואט ואשר יוכלו להפיק חשמל שיספיק לשתי ערים.

בשנתיים הקרובות מתכוונת Sky WindPower לבנות גרסה פועלת שתפיק 200 קילו-ואט ולשגר אותה מאזור מרוחק של ארה"ב, אם רק יאשר מינהל התעופה האזרחית (FAA) את בקשתה של החברה לעשות זאת. "ביצענו כבר את התכנון וחישבנו את הממדים, המשקלות והעלויות" אומר רוברטס. "כעת אנו זקוקים ל-4 מיליון דולר לבניית אב הטיפוס".

תחנת הכוח הקרקעית

כיצד תתבצע הפקת החשמל:

החווה המעופפת –

אשכולות של מחוללי חשמל מעופפים יוצבו בחוות-רוח אוויריות ששטחן כ-500 קמ"ר. הטורבינות ייוצרו מחומרים אופייניים לתעשיית התעופה – סיבי פחמן, אלומיניום וסיבי זכוכית – וכל אחת מהן תשקול כ-20 טון. המחוללים יצוידו ברוטורים בקוטר של 40 מטר. לרוטורים תפקיד כפול – הן לייצר חשמל והן לשלוט בכלי הטייס.

מחוללי החשמל המעופפים יחוברו לכבל בעובי של 3 אינץ' שיצמיד אותם לכננת שבתחנת הקרקע. הכבל יעביר מתח של 20,000 וולט דרך שני סיבי אלומיניום מבודדים, שייכרכו סביב ליבת וקטראן – סיב קל משקל וחזק במיוחד שמשמש במגוון יישומים, ממיתרים של מחבטי טניס ועד לכריות אוויר בחלליות של NASA.

בהמראה פועלים מחוללי החשמל המעופפים כמסוקים. בכוח חשמל מתחנת הקרקע מסתובבים הרוטורים בצורה אופקית ונושאים את כלי הטיס כלפי מעלה. כשמתקרב הכלי לזרם הסילון נוטים הרוטורים כלפי מעלה בזווית של כ-40°, על מנת להפחית את כוח העילוי ולהגביר את המומנט של סיבוב הטורבינות.

מחוללי החשמל המעופפים מצוידים בבקרת שיפוע ממוחשבת. המערכת המובנית מכווננת את המייצבים האופקיים של המחוללים בהתאם לשינויים במהירות של זרם הסילון, והרוטורים נוטים כלפי מעלה או כלפי מטה על מנת להשיג את הזווית המתאימה ביותר לרוח.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן