Возможно в будущем на смену существующим электростанциям могут прийти армады воздушных шаров и змеев. Это не оторванная от реальности фантазия, а способ обойти препятствия, вставшие на пути ветроэнергетики. Обычные ветрогенераторы работают за счет установки турбины на путях перемещения воздушных потоков, все это можно проделать и с любым «пропеллером». Их ставят даже на крышах домов, чтобы обеспечить себя небольшим количеством дешевого электричества.
Эффективность этих устройств прямо зависит от их размера и силы ветра. Большие ветряки в этом смысле наиболее привлекательны. Сейчас их высота достигает 100 метров на суше и 150 метров в море, что позволяет дотянуться до устойчивых воздушных потоков.
Но габариты могут быть не только преимуществом. Весьма часто они являются причиной очевиднейших недостатков. Строительство таких гигантов обходится очень дорого. Оно требует огромного количества стали и бетона, а их установка является непростым делом, в котором участвуют сотни людей.
Обиднее всего то, что сильные ветры дуют на высоте, то есть ветрогенераторы установленные на земной или водной поверхности одновременно и слишком велики, и недостаточно высоки.
Однако чтобы добраться до воздушных потоков атмосферы, вовсе не обязательно строить дорогие и громоздкие башни, и инженеры сегодня видят два варианта их «обуздания». Во-первых, турбину можно установить на дирижабль, планер или «воздушного змея». Летательные аппараты, например, будут соединяться с поверхностью тросами и кабелями, по одному из которых передается электроэнергия.
Второй вариант не требует отправки крутящегося узла в атмосферу. Достаточно пребывания там воздушного змея, который будет двигаться под воздействием ветра и вырабатывать энергию за счет натяжения троса, крепящегося к турбине. Обе обрисованные технологии не требуют большого количества бетона и стали. Летательные аппараты легче изготавливать, что самым выгодным образом сказывается на цене.
Нидерландская компания Kitepower, работающая над разработкой подобных устройств, заявила о создании прототипа мощностью 100 кВт. Этого достаточно для снабжения электричеством пары десятков небольших домов, при том, что развертывание осуществляется двумя людьми всего за 20 минут.
Согласно предварительным подсчетам, массовое использование подобных устройств обладает потенциалом для выработки примерно такого же количества энергии, какое способны дать ставшие уже привычными ветрогенераторы. Но они дешевле и оказывают гораздо меньшее воздействие на окружающую среду. Даже если эти летательные аппараты не обеспечат все потребности человечества в электричестве, они могут стать очень полезным и экологически чистым инструментом в арсенале энергетиков.
Теперь попытаемся понять, почему все это до сих пор не используется на практике
Запустить в атмосферу турбины или воздушных змеев не так уж и сложно. Соответствующие технологии хорошо освоены и объединить их, как кажется, не составляет особого труда. Проблема в том, что все это должно работать надежно, безопасно и, весьма желательно, автономно. Добиться этого непросто.
Нужно разработать компьютерные системы, способные прогнозировать изменения направления ветра и адаптировать к ним поведение летательного аппарата. То есть программная начинка устройств должна позволять определить, когда можно переждать редкий порыв, а когда надо посадить генератор на землю, чтобы он не был уничтожен бурей. Сложными однозначно будут запуск и посадка летательных аппаратов. Если те будут находиться в воздухе не в одиночестве, каждая отдельная единица должна будет синхронизировать свои перемещения с соседними, дабы не мешать им.
Еще нужно понимать, как такой способ получения электроэнергии будет воздействовать на экосистемы. В частности, на птиц и прочих летающих представителей живой природы. Исследование, проведенное норвежскими учеными, показало, что пернатые вряд ли пострадают от присутствия высоко в воздухе генераторов. Компьютерные симуляции показали, что смертность птиц от столкновений с ними если и увеличится, то совсем незначительно. Указывается также, что летающие электрогенераторы можно окрашивать в приметные цвета и устанавливать на них проблесковые маячки, чтобы отпугнуть потенциальных жертв.
Как к этому зрелищу отнесутся люди? Скорее всего, спокойно и даже с радостью. Если, конечно, ушлые энергетики не начнут дополнительно зарабатывать на размещении рекламы. Уж она-то способна вывести из себя кого угодно :)