Elektrárny v mracích

Nové superpevné materiály mají dosud nevídané technologické možnosti. Jednou z nich je také vize k zemi upoutané větrné elektrárny, jejíž turbíny či jiné pohonné komponenty budou létat na dracích či balonech až ve výšce přes 9 km nad zemí.

Základní koncepci těchto bizarních elektráren vyvinul odborník z NASA Mark Moore. Svým způsobem se jedná o analogii podvodní přílivové elektrárny, kterou také tvoří plovoucí draci, ti jsou ovšem upoutáni ke dnu moře. Zdrojem energie pro turbíny létající vysoko v atmosféře je vítr, pohyb vzduchu.

Když stoupáme v atmosféře stále výš, postupně sice klesají tlak i hustota vzduchu, ale rychlost větru stoupá mnohem významněji, a tedy i jeho energetický potenciál. Čerpatelný energetický výkon roste se třetí mocninou rychlosti větru a odhaduje se, že ve výšce 600 až 700 metrů lze pomocí větrných turbín čerpat asi 8 až 27x vyšší výkon než při povrchu Země. Odborníci předpokládají, že dalšími vhodnými výškami pro energetické draky či balony by mohly být hladiny kolem 3 a 9 km, kde panují ještě vyšší rychlosti větru. Tyto energetické stanice by mohly kroužit relativně volně vysoko v atmosféře třeba celý rok. Dolů by byly stahovány pouze před bouřemi nebo kvůli nutné údržbě.

Samozřejmě vzniká otázka, z jakého materiálu by musela být vyrobena kotevní lana, která by vydržela obrovská napětí a neustálé namáhání v atmosféře. V NASA to vidí jednoznačně - tuto roli zastanou nanovlákna. Přesněji řečeno příze z uhlíkových nanotrubiček, která by skutečně v této roli obstát mohla.

Nevýhoda takových elektráren je jasná. Kolem chaoticky kroužících bude třeba vytvořit několikakilometrové bezletové zóny. Výhod je ale také hodně - energetičtí draci nemají skoro žádné nároky na zábor půdy a neznečišťují ovzduší. Trochu jednodušší bude provozovat létající elektrárny nad oceánem, ale elektrický výkon se bude muset jednak svést kabelem dolů, jednak přibude problém dopravy výkonu z oceánu na pevninu.

Mezi prvními firmami, které chtějí podobnou koncepci uvést do praxe, je italská TWIND. Tato firma chce provozovat dvojici upoutaných energetických balonů ve výšce zhruba 800 metrů. Každý z balonů bude vybaven plachtou a plachty se budou střídavě otevírat a zavírat v opačném směru. Střídavě by se tak jeden balon posunoval po větru, druhý proti větru a naopak. Výsledkem by byl střídavý pohyb lana na zemi, které by poháněl elektrický generátor, turbiny přímo na balonech tedy v tomto projektu nejsou potřeba. Podle zmiňovaného Marka Moora se díky podobným projektům vzdušný prostor jednou stane jakousi komoditou zvláštního druhu.