Vėjo energijos kiekis aukštutiniuose Žemės atmosferos sluoksniuose 100 kartų viršija dabartinius žmonijos poreikius, apskaičiavo mokslininkai. Ją „pasiimti“ padės naujos kartos vėjo turbinos, sklendžiančios maždaug 9 kilometrų aukštyje.
Jei žmonijai pavyktų „pasikinkyti“ aukštuosiuose atmosferos sluoksniuose siautėjančius vėjus, šis neišsenkantis „švarios“ energijos šaltinis galėtų išspręsti visas energetikos problemas. Naujo JAV mokslininkų iš Carnegie instituto ir Kalifornijos valstijos universiteto atlikto tyrimo išvadose teigiama, kad aukštai atmosferoje pučiantys vėjai gali pagaminti tiek elektros energijos, kad jos pakaktų 100 kartų viršyti dabartinį energijos poreikį visame pasaulyje, o geriausios vietos tokiai energetikos šakai plėtoti yra rytinė JAV pakrantė ir Rytų Azija, praneša „Physorg.com“.
Naudodami 28 metus kauptus JAV Energetikos departamento ir Nacionalinio aplinkos prognozavimo centro duomenis, amerikiečių mokslininkai sudarė pirmąjį pasaulinį vėjo energijos aukštutiniuose atmosferos sluoksniuose „paplitimo“ žemėlapį. Vėjo energijos potencialas šio tyrimo autorių buvo vertinamas remiantis vadinamuoju vėjo energijos tankiu, kuris apskaičiuojamas atsižvelgiant į skirtingame aukštyje pučiančių vėjų greitį ir oro tankį.
Pirmasis pasaulinis „aukštųjų vėjų“ energijos tankio žemėlapis. Carnegie instituto ir Kalifornijos valstijos universiteto iliustr.
Pasak vieno šio tyrimo autorių Keno Caldeira‘os, aukštai danguje pučiantys vėjai gali pagaminti išties milžinišką energijos kiekį. Skirtingai nei dvelkiantys pažemiui, jie yra kur kas stipresni ir pastovesni, tačiau norint jais pasinaudoti teks pakilti į didelį, „idealiu atveju“ maždaug 9 kilometrų, aukštį.
Atmosferos sraujymėmis (jet stream) vadinami vėjai – tai dideliame, nuo 6 iki 15 kilometrų, atmosferos aukštyje greitai judančios oro srovės, kurios kinta priklausomai nuo metų laiko. Jau dabar egzistuoja keli technologiniai sprendimai, kaip būtų galima panaudoti tokius vėjus energijai gaminti. Tarp jų – į aitvarus panašios 40 MW galios vėjo turbinos, kurios, iškeltos į maždaug 9 kilometrų aukštį, sklęsdamos gamintų elektros energiją ir kabeliu perdavinėtų ją į žemę.
Pasak JAV mokslininkų, jų sudarytas pasaulinis atmosferos sraujymių energijos tankio žemėlapis liudija, kad palankiausia vieta tokioms skraidančioms vėjo jėgainėms yra dangus virš Japonijos, rytų Kinijos, rytinės JAV pakrantės, pietinės Australijos bei šiaurės rytų Afrikos. Vėjo energijos tankio vidurkis šiuose regionuose yra didesnis, nei 10 kilovatų viename kvadratiniame metre. Specialistų teigimu, jis gerokai viršija pažeme pučiančių vėjų energijos tankį, nes net pačiose geriausiose vėjo energetikos požiūriu vietose jis būna mažesnis nei 1 kw/m2.
Tyrimo autorių teigimu, geriausiai tokiai vėjo energetikos krypčiai tinka 9 000 metrų ir didesniame aukštyje pučiantys vėjai, nes jie yra 10 kartų greitesni, nei paviršiniai, ir pastovesni, nors ir „migruoja“ atmosferoje keičiantis metų laikams.
Be to, mokslininkai išnagrinėjo „aukštųjų vėjų energetikos“ galimybes virš 5 didžiausių pasaulio miestų – Niujorko, Tokijo, Seulo, San Paulo ir Meksiko. Paaiškėjo, kad labiau į šiaurę esantys megapoliai – Niujorkas, Tokijas ir Seulas – šiuo požiūriu yra pranašesni už esančius tropinėse platumose. Pavyzdžiui, virš Niujorko vėjo energijos tankis yra pats didžiausias – 16 kilovatų kvadratiniame metre.
„Nors aukštai atmosferoje pučiantys vėjai gali visiškai aprūpinti energija dabartinę civilizaciją, atskirose vietose pasitaiko periodų, kai jie nurimsta“, - pastebi atmosferos fizikos specialistas daktaras K. Caldeira. Pasak jo, net pačiose tinkamiausiose vietose atmosferos sraujymės „dirba“ tik apie 5 proc. viso laiko. Tai reiškia, kad arba reikia sukurti milžiniškas talpyklas aktyviuoju metu pagamintai elektros energijai saugoti, arba pastatyti globalinį elektros tinklą, kad „elektra iš dangaus“ būtų tiekiama iškart į kelis pasaulio regionus.
Žinoma, kertinis aukštųjų vėjų energetikos akmuo – jai skirti specialūs vėjo generatoriai. Viena iš tokių skraidančių vėjo jėgainių kūrėjų JAV bendrovė „Sky WindPower“ projektuoja 4 500 – 9 000 metrų aukštyje sklendžiančias vėjo turbinas, perduodančias pagamintą elektrą į žemę aliumininiais elektros kabeliais. H formos aerodinaminis rėmas, prie kurio pritvirtinti keturi rotoriai, užtikrina pakankamą trauką, kad ši platforma it aitvaras sklęstų danguje. Pasak bendrovės atstovų, tokioje vėjo jėgainėje pagamintos elektros kaina siektų vos 2 amerikietiškus centus už kilovatvalandę.
