Οσοι έχουν πετάξει χαρταετό ξέρουν ότι, μόλις αυτός κερδίσει κάποιο ύψος, όχι μόνο μπορεί να παραμείνει εύκολα στον αέρα αλλά και συνεχίζει να ανυψώνεται χωρίς καμιά ιδιαίτερη προσπάθεια: συναντώντας ισχυρά ρεύματα αέρα, ο αετός δέχεται μία δύναμη η οποία τον ωθεί όλο και ψηλότερα. Αυτό που ίσως δεν γνωρίζουν είναι ότι το συγκεκριμένο φαινόμενο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή αρκετής ηλεκτρικής ενέργειας ώστε να καλυφθούν οι ενεργειακές ανάγκες χιλιάδων καταναλωτών, χωρίς την παραμικρή εκπομπή καυσαερίων.
Ετσι υποστηρίζει η ιταλική εταιρεία KiteGen, η οποία από το 2000 αναπτύσσει μία τεχνολογία ηλεκτροπαραγωγής που βασίζεται στην ανοδική κίνηση ενός τέτοιου τεράστιου αετού – τεχνολογία η οποία το 2006 τιμήθηκε με το βραβείο καινοτομίας του ιδρύματος World Renewable Energy. Πριν από ενάμιση χρόνο, μάλιστα, η εταιρεία δοκίμασε με επιτυχία τη μικρογραφία μιας τέτοιας μονάδας παραγωγής ενέργειας στο αεροδρόμιο Francesco Cappa, κοντά στο Τορίνο. Πιο συγκεκριμένα, ένας αετός εμβαδού 19 τετρ. μέτρων, φτιαγμένος από ελαφρύ συνθετικό ύφασμα, δέθηκε με καλώδια υψηλής αντοχής τα οποία ξετυλίγονταν καθώς αυτός κέρδιζε ύψος· η κίνηση των σχοινιών έθετε σε περιστροφή μία ηλεκτρογεννήτρια η οποία παρήγαγε ρεύμα καθ’ όλη τη διάρκεια ανύψωσης της υφασμάτινης κατασκευής.
«Ιπτάμενο γιο-γιο»
Μόλις αυτή η κατασκευή έφτανε στο μέγιστο ύψος της, περίπου στα 800 μέτρα, τα καλώδια παραμόρφωναν το σχήμα του αετού ώστε να μειώσουν την αεροδυναμική του αντίσταση και να τον κατεβάσουν μερικές δεκάδες μέτρα από την επιφάνεια της Γης. Εκεί, τα σχοινιά ξανάδιναν στον αετό την αρχική του μορφή ώστε αυτός να αρχίσει και πάλι να ανυψώνεται. Με αυτό τον τρόπο, αυτό το «ιπτάμενο γιο-γιο», όπως περιγράφει η εταιρεία την εναλλαγή ανοδικής και καθοδικής κίνησης του αετού, κατάφερνε να παράγει ηλεκτρική ενέργεια η οποία ισοδυναμούσε με την κατανάλωση 120 νοικοκυριών.
Οι Ιταλοί επιστήμονες θεωρούν πως αυτή η τεχνολογία θα συμβάλει σε μεγάλο βαθμό στην απεξάρτηση των σύγχρονων κοινωνιών από τα ορυκτά καύσιμα. Κι αυτό γιατί μία τέτοια υφασμάτινη κατασκευή θα μπορεί να εκμεταλλευτεί το γεγονός ότι, όσο αυξάνεται το υψόμετρο, τόσο πολλαπλασιάζεται και η ένταση των ανέμων: αν σε ύψος 80 μέτρων τα ρεύματα αέρα έχουν κατά μέσο όρο ταχύτητα που φτάνει τα 4,6 m/sec, στα 800 μέτρα η ταχύτητα του ανέμου αγγίζει κατά μέσο όρο τα 7,2 m/sec. Είναι χαρακτηριστικό ότι μία περιοχή διαμέτρου ενός χιλιομέτρου, σε υψόμετρο από 600 έως 1.000 μέτρα, ο ηλεκτρισμός που θα μπορούσε να παραχθεί από την αιολική ενέργεια είναι περίπου ίσος με το ρεύμα που παράγει ένας πυρηνικός σταθμός μέσου μεγέθους.
Αυτό σημαίνει ότι η συγκεκριμένη τεχνολογία επιλύει ένα σημαντικό μειονέκτημα που έχουν οι συμβατικές ανεμογεννήτριες – οι οποίες συνήθως δεν ξεπερνούν τα 80 μέτρα. Αντίθετα, η μονάδα της KiteGen δίνει τη δυνατότητα να αξιοποιηθεί ένα αιολικό δυναμικό το οποίο, στα 800 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της Γης, είναι τετραπλάσιο από την ενέργεια που μεταφέρουν οι άνεμοι οι οποίοι πνέουν σε υψόμετρο μερικών δεκάδων μέτρων.
Μάλιστα, για την καλύτερη εκμετάλλευση αυτού του αιολικού δυναμικού, η υφασμάτινη κατασκευή της ιταλικής εταιρείας ελέγχεται από ένα αυτόματο πιλότο, ο οποίος αναλαμβάνει τους ελιγμούς που πρέπει αυτή να πραγματοποιήσει για να πάρει την κατάλληλη θέση σε σχέση με τη φορά των ανέμων.
Σύντομα το πρώτο πάρκο
Ηδη από την περασμένη άνοιξη η ιταλική εταιρεία έχει ξεκινήσει να κατασκευάζει την πρώτη λειτουργική «ιπτάμενη ανεμογεννήτρια», η οποία αναμένεται να ολοκληρωθεί το 2011. Με τη συγχρηματοδότηση της Ευρωπαϊκής Ενωσης και της AEM, εταιρείας ηλεκτρισμού που εδρεύει στο Τορίνο, η μονάδα αυτή θα διαθέτει έναν αετό εμβαδού 140 τετ. μέτρων που θα συνδέεται με μία ηλεκτρογεννήτρια 3 Mw. Ετσι, θα μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό για 9.000 νοικοκυριά τη στιγμή που -καθώς σε τόσο μεγάλο υψόμετρο σπάνια επικρατεί άπνοια- οι κατασκευαστές της υπολογίζουν πως θα βρίσκεται σε λειτουργία περίπου 295 ημέρες το χρόνο.
Γι’ αυτό το λόγο οι υπεύθυνοι της KiteGen εκτιμούν ότι σύντομα αυτή η εγκατάσταση θα συμπληρωθεί και από άλλες ανάλογες μονάδες, ώστε να δημιουργηθεί το πρώτο αιολικό πάρκο το οποίο θα αξιοποιεί τους ανέμους που πνέουν σε μεγάλο ύψος. Μάλιστα, επειδή ο αυτόματος πιλότος θα εξασφαλίζει πως κάθε αετός θα πετά μέσα σε μία αυστηρά καθορισμένη περιοχή, το πάρκο αυτό θα καταλαμβάνει μικρότερη έκταση από ένα πάρκο ανεμογεννητριών ίδιας δυναμικότητας -για εννιά μονάδες KiteGen, ισχύος 270 Mw, δεν θα χρειάζονταν περισσότερα από 25 στρέμματα. Το πιο σημαντικό, πάντως, είναι ότι η παραγγελία πολλών τέτοιων μονάδων θα οδηγήσει στη μαζική παραγωγή των εξαρτημάτων τους και, κατά συνέπεια, στη μείωση του κόστους τους. Κάτι που σημαίνει ότι, όπως εκτιμούν οι Ιταλοί επιστήμονες, η παραγόμενη κιλοβατώρα από κάθε αετό θα στοιχίζει στο μέλλον λιγότερο από το ρεύμα που προέρχεται από τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια.
Περιορισμένη η οπτική ρύπανση
Οι επιστήμονες της KiteGen δεν είναι οι μόνοι που αναπτύσσουν τεχνικές για την εκμετάλλευση των ισχυρών ανέμων που πνέουν σε μεγάλο υψόμετρο. Το σημαντικό όμως πλεονέκτημα της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι πως το ιπτάμενο τμήμα της αποτελείται απλώς από ένα ελαφρύ ύφασμα, αφού η ηλεκτρογεννήτρια και ο υπόλοιπος μηχανολογικός εξοπλισμός βρίσκονται στη βάση της μονάδας. Αυτό κατ’ αρχάς συνεπάγεται πως η οπτική ρύπανση που προκαλεί η KiteGen στο τοπίο είναι μικρή: καθώς ανεβαίνει σε μεγάλο υψόμετρο, ο αετός μόλις που διακρίνεται στον ορίζοντα. Συνεπάγεται επίσης ότι, σε περίπτωση βλάβης, η λειτουργία της μονάδας δεν εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους. Ετσι, για παράδειγμα, αν παρουσιαστεί κάποιο πρόβλημα στον αετό, αυτός θα αρχίσει να χάνει ύψος πολύ αργά, με συνέπεια τα καλώδια να μπορέσουν να τον περισυλλέξουν στη βάση του πολύ πριν φτάσει στο έδαφος.
Από την άλλη μεριά, εκεί όπου θα εγκατασταθούν τέτοιες μονάδες θα πρέπει να ορισθεί μία ζώνη απαγόρευσης πτήσεων, ώστε να εκμηδενιστεί οποιαδήποτε πιθανότητα ατυχήματος για οποιοδήποτε διερχόμενο πολιτικό ή στρατιωτικό αεροσκάφος. Η ζώνη αυτή πάντως, σημειώνουν οι υπεύθυνοι της ιταλικής εταιρείας, δεν θα ξεπερνά μία περιοχή με διάμετρο 1.800 και ύψος τα 1.500 μέτρα.