رياح التغيير: تكنولوجيا جديدة لطاقة الرياح طورتها شركات أوروبية ناشئة
رياح التغيير: تكنولوجيا جديدة لطاقة الرياح طورتها شركات أوروبية ناشئة
لا يطير الناس بالطائرات الورقية من أجل المتعة فقط. في موقع اختبار بالقرب من ميونيخ ، أطلق المهندسون مؤخرًا طائرة ورقية على شكل صندوق لتوليد الكهرباء ومجهزة بدوارات صغيرة تلتقط الرياح. طار الغريب ، المربوط بالأرض بواسطة كابل ثقيل ، مرارًا وتكرارًا في شكل ثمانية محدد مسبقًا – دواراته تدور في مهب الريح.
يقول ماكسيميليان إيسينسي ، الرئيس التنفيذي لشركة Kitekraft ، موضحًا كيف أن حركة الطائرة الورقية نفسها تعزز توليد الطاقة: “إن سرعة الرياح أعلى بمرتين مما يمكن أن تراه توربينات الرياح التقليدية”. لهذا السبب يمكننا الابتعاد عن الدوارات الأصغر بكثير.
يعني الرقم ثمانية أن الطائرة الورقية تعكس اتجاهها أثناء تحليقها ، وبالتالي لا يلتوي الحبل ، وهو ما يحدث إذا طارت الطائرة الورقية ببساطة في دائرة.
تنتقل طاقة الرياح من قوة إلى قوة ، مع يتم تلبية 17٪ من احتياجات الكهرباء في أوروبا من خلال توليد الرياح في عام 2022. تقول وكالة الطاقة الدولية أن إمدادات الطاقة المتجددة يجب أن تستمر في التوسع ، بنسبة 13٪ سنويًامن الآن وحتى عام 2030 لكي يفي العالم بأهداف صافي الصفر.
الطيران على مسافات مرتفعة
تم بيع 80٪ من التذاكر رسميًا
لا تفوت فرصتك لتكون جزءًا من الحدث التكنولوجي الرائد في أوروبا
ظهرت تقنيات جديدة يمكن أن تجعل طاقة الرياح أكثر سهولة ، أو تمكن من بناء توربينات ضخمة ثلاثية الشفرات ، من مجموعة من الشركات الناشئة الأوروبية الجديدة. تلمح ابتكاراتهم إلى مستقبل يكون فيه توليد الكهرباء من الرياح أكثر انتقائية مما كان عليه حتى الآن.
Kitekraft ، على سبيل المثال ، جمعت 2.5 مليون يورو كتمويل حتى الآن ، 25٪ منها في شكل منح. الشركة لديها ثمانية موظفين. نموذجهم الأولي هو نسخة ربع حجم أول منتج تجاري يأمل Isensee وزملاؤه في إطلاقه – طائرة ورقية بسعة 100 كيلووات. سيتطلب هذا حبلًا طويلًا يمتد إلى 150 مترًا.
لكن Kitecraft تريد أن تكون أكبر حجماً وأن تبني طائرات ورقية ضخمة في نطاق ميغاواط – بأحزمة أطول من 300 متر. قد تطير مثل هذه الآلات على ارتفاعات مماثلة لارتفاع مبنى إمباير ستيت في نيويورك.
يقول Isensee إن الطائرات الورقية سيكون لها نافذة تشغيل مماثلة للتوربينات التقليدية ويمكن أن تطير بسرعات رياح خارجية تتراوح بين 5 م / ث و 25 م / ث. تكتشف المستشعرات الموجودة على متن الطائرة الرياح الشديدة ويمكن أن تؤدي إلى الدوران التلقائي للطائرة الورقية ، بحيث تعود إلى الأرض. يضيف Isensee أن الفريق يختبر بعض الكاميرات وأجهزة الاستشعار التي يمكنها اكتشاف الطيور وتجنب ضربات الطيور المحتملة.
يقول ريتشارد كوكران من جامعة إكستر ، إن استخدام طائرة ورقية لالتقاط الريح فكرة مثيرة للاهتمام ، والذي يستشير أحيانًا في صناعة طاقة الرياح. يمكن أن تمكن من نشر الرياح [energy technology] ربما على جزيرة لا يمكنك الحصول على توربين عادي فيها “، يضيف. يؤكد Isensee أن النظام يستخدم مواد أقل بنسبة 90٪ تقريبًا من توربينات الرياح التقليدية ، وبالتالي فإن شحن الطائرات الورقية إلى مواقع يصعب الوصول إليها أو بعيدة سيكون في يكون المبدأ أسهل بكثير.
تهدف Kitecraft هذا العام إلى مواصلة رحلاتها التجريبية وتستهدف منشآتها التجارية الأولى حوالي عام 2028.
لا حاجة للديزل
بشكل منفصل ، ابتكرت شركة مقرها أيسلندا توربينات رياح صغيرة ذات محور عمودي يمكنها تشغيل أبراج الاتصالات وغيرها من البنى التحتية البعيدة نسبيًا. جهاز Icewind هو نوع من الأسطوانة المفتوحة والمنحنية التي تدور داخل إطار معدني. يقول ستيفن دريك ، الرئيس التنفيذي: “إنها بحجم الثلاجة تقريبًا”.
استخدمت الشركة ، التي لديها ثلاثة موظفين بدوام كامل وجمعت 4 ملايين دولار حتى الآن ، مولدات عالية عزم الدوران في هذه التوربينات ، مما يعني أنها تدور ببطء نوعًا ما. يمكن لجهاز واحد أن ينتج حوالي 600 واط في رياح تبلغ سرعتها 10 أمتار في الثانية ، وهي ليست كمية هائلة من الطاقة ، لكن العديد من الأجهزة المترابطة والمربوطة ببعضها البعض يمكن أن تشغل سارية الهاتف ، كما يقول دريك.
حوالي مليون برج اتصالات توجد حول العالم في مناطق بها توصيلات سيئة أو لا توجد بها شبكة كهرباء. وبالتالي ، فهم يعتمدون حاليًا على مولدات الديزل للحصول على الطاقة. تبحث صناعة الاتصالات الآن عن بدائل أنظف يمكن أن تشمل توربينات مثل Icewind’s. يقول دريك: “كنا نعلم أنه كان مناسبًا بشكل فوري”. تبلغ تكلفة كل توربين حوالي 8000 دولار في الوقت الحالي وتخطط الشركة لتقديم أول أجهزتها التجارية للعملاء هذا العام.
العودة إلى الأصول
يمكن للتقنيات الجديدة أن تغير كيفية تصنيع التوربينات التقليدية ثلاثية الشفرات الضخمة. تصل هذه الآلات ، خاصة تلك التي تم وضعها في الخارج ، إلى أبعاد هائلة ، حيث يبلغ ارتفاع أطولها حوالي 300 متر عند الكنة – النقطة التي تلتقي فيها الشفرات الثلاث. يعد الارتفاع المذهل مفيدًا نظرًا لأن الرياح تميل إلى أن تكون أقوى على ارتفاعات أكبر ، مما يزيد من إنتاج الكهرباء.
ومع ذلك ، فإن نسب هذه العملاقة تخلق مشكلة ، لأن أبراج التوربينات تزداد صعوبة في البناء والنقل. كما أنها ثقيلة جدًا. تتطلب مواد الأبراج التقليدية تعزيزًا خاصًا لأكبر التوربينات.
يقول أوتو لوندمان ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Modvion: “يصبح وزن الهيكل نفسه مشكلة”. طورت شركته طريقة لصنع أبراج التوربينات من مادة مختلفة تمامًا: الخشب. على وجه التحديد ، قشرة الخشب الرقائقي.
يقول لوندمان: “إنه يشبه نوعًا ما الخشب الرقائقي الواسع النطاق”. هذه الطبقات من الخشب الملصقة معًا متينة على الرغم من كونها خفيفة الوزن نسبيًا ، مما يسمح ببناء أبراج أخف بحوالي 30٪ من الإصدارات التقليدية. يتمثل نهج Modvion في بناء أبراج معيارية على شكل أقسام دائرية ، يمكن شحنها بسهولة ثم تكديسها فوق بعضها البعض في الموقع.
لدى الشركة 34 موظفًا وحصلت على تمويل بقيمة 210 مليون كرونة سويدية (18.8 مليون يورو) حتى الآن.
هناك طلب كبير في سوق طاقة الرياح على المواد التي يمكن أن تمكن من بناء توربينات أكبر ، كما يلاحظ كوكرين: “بشكل عام ، هذا هو الأسلوب الذي سارت به الصناعة”. ويقترح أن الأساليب المعيارية القائمة على الخشب مهيأة لتعزيز طموحات الصناعة.
في حين أن الخشب هو من حيث المبدأ بالوعة الكربون ، فإن استدامة مواد البناء القديمة والتنوع البيولوجي لمناطق الغابات تعتمد على ممارسات الغابات المسؤولة ، والتي يقول لوندمان إن Modvion ملتزمة بها. يقع أكبر موردي الشركة في فنلندا ، لكن قاعدتها التصنيعية تقع في موطن موديفيون السويد.
هذا العام ، تهدف الشركة إلى نصب توربين بقدرة 2 ميغاوات يبلغ ارتفاعه 105 أمتار في الكنة. من المقرر أن يبدأ إنتاج توربينات أكبر بأبراج خشبية في أواخر العام المقبل أو أوائل عام 2025.