L'idea dell'azienda Makani, parte di Alphabet, da Google nel 2014, consiste nell'invio di droni aerostatici a centinaia di metri nel cielo per generare elettricità grazie ai venti costanti. Tali tecnologie potrebbero anche consentire la produzione continua di energia eolica. Tuttavia, la tecnologia necessaria per realizzare completamente questo piano è ancora in fase di sviluppo.
Decine di aziende e ricercatori dedicati alla creazione di tecnologie per la raccolta di energia ad alta quota si sono riuniti la scorsa settimana a Glasgow, in Scozia, per una conferenza. Hanno presentato i risultati di studi, esperimenti, prove sul campo e modelli, descrivendo la praticabilità e l'efficienza economica delle varie tecnologie, comunemente definite come energia eolica aeronautica (airborne wind energy, AWE).
Ad agosto, Makani Technologies di Alameda, California, ha eseguito voli dimostrativi delle sue turbine eoliche aerostatiche, che l'azienda chiama droni energetici, nel Mare del Nord, a circa 10 chilometri dalla costa norvegese. Secondo il CEO di Makani, Fort Felker, i test nel Mare del Nord hanno comportato il lancio e l'atterraggio di un aliante con un successivo volo in cui il drone è rimasto in aria per un'ora con forti venti trasversali. Si sono trattati dei primi test oceanici di tali turbine eoliche. Tuttavia, Makani sta eseguendo voli costieri di diverse versioni dei suoi droni energetici in California e Hawaii.
«Nel 2016 abbiamo iniziato a lanciare in condizioni di vento trasversale — in questo modo si genera energia nel nostro sistema — i nostri droni da 600 kW. Abbiamo utilizzato lo stesso modello per i test in Norvegia», ha affermato Felker. In confronto, il secondo drone eolico più potente attualmente in sviluppo può generare 250 kilowatt. «Il nostro campo di prova alle Hawaii si concentra sulla creazione di un sistema di droni energetici per funzionare in modalità autonoma continua».
I test in Norvegia dimostrano i vantaggi dell'AWE. Il prototipo M600 di 26 metri di Makani, sviluppato con il supporto parziale di Royal Dutch Shell Plc, richiede solo un'ancora fissa per funzionare. Una turbina eolica tradizionale subisce carichi molto più gravi sui suoi enormi rotori e deve essere solidamente fissata a strutture ancorate sul fondo marino. Pertanto, le acque del Mare del Nord, dove le profondità raggiungono i 220 metri, non sono adatte per turbine eoliche tradizionali, che generalmente possono operare solo a profondità inferiori ai 50 metri.
Come spiegato dal responsabile tecnico del programma, Doug McLeod, alla conferenza AWEC2019, centinaia di milioni di persone che vivono vicino all'oceano non hanno accesso ai fondali bassi e, di conseguenza, non possono sfruttare l'energia eolica marina. «Attualmente non ci sono tecnologie disponibili in grado di sfruttare economicamente l'energia del vento in queste aree», ha affermato McLeod. «Con le tecnologie di Makani, riteniamo che sarà possibile usufruire di questa risorsa non sfruttata».
Secondo quanto riferito, l'ancora per l'aliante M600 è stata realizzata con materiali esistenti per piattaforme petrolifere. L'M600 è un aereo senza pilota con otto rotori che sollevano il drone in verticale dal galleggiante. Una volta che il drone ha raggiunto l'altezza — il cavo attualmente si estende per 500 metri — i motori si spengono e le eliche diventano turbine eoliche in miniatura.
Il co-organizzatore di AWEC2019 e professore di ingegneria aerospaziale presso il Delft University of Technology nei Paesi Bassi, Roland Schmehl, ha affermato che gli otto rotori da 80 kW ciascuno hanno permesso all'azienda di creare un sistema impressionante che sarà difficile da superare per altre aziende. «L'idea è dimostrare la praticabilità di volare in mare con un drone da 600 kilowatt», ha detto. «La dimensione stessa del sistema è difficile da immaginare per molte aziende emergenti».
Il capo di Makani, Fort Felker, ha sottolineato che l'obiettivo dei voli di prova di agosto nel Mare del Nord non era quello di generare energia vicino alla capacità nominale del piano. Piuttosto, l'azienda ha raccolto dati che gli ingegneri di Makani possono ora utilizzare per ulteriori simulazioni e test nello sviluppo del loro sistema.
«I voli di successo hanno confermato che i nostri modelli di decollo, atterraggio e volo in condizioni di vento trasversale da piattaforme galleggianti sono davvero accurati», ha detto. «Ciò significa che possiamo usare con fiducia i nostri strumenti di modellazione per testare cambiamenti nel sistema: migliaia di ore di volo simulate ridurranno i rischi della nostra tecnologia prima dell'inizio delle operazioni commerciali».
Fonte: 3dnews.ru
