Drachen könnte Stromerzeugung sehr hoch nehmen

(ISNS)--die einfachsten Erscheinungen können genutzt werden, um Elektrizität zu erzeugen--sogar einen Drachen im Wind.

Ingenieure in Deutschland haben ein System mit Lenkdrachen, der Art entwickelt, die Menschen benutzen, um Auftrieb zu geben, beim Springen von Klippen und Gebäude, um genau das zu tun. Diese Drachen sind unbemannte und nicht noch produzieren große Mengen an Strom, aber die Forscher sind hochfahren.

US-amerikanischer Cartoonist Rube Goldberg, der außerordentlich komplexe Geräte für einfache Aufgaben entworfen hat, würde vermutlich beeindruckt sein.

Die Idee kam von einem Wind-Energie-Unternehmen, NTS GmbH in Berlin, die es, um das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart dauerte.

Die Theorie ist, dass Wind weht an der Oberfläche unzuverlässig und meist vernachlässigbar ist, aber in höheren Lagen es stärker und konsequenter wird. Auf rund 300 Fuß Windgeschwindigkeiten durchschnittlich 50 km/h, und noch stärker ein bisschen höher.

Die gemeinsame Windenergieanlage Abrisskanten sind etwa 600 Fuß. Nach Joachim Montnacher, Ingenieur IPA Drachen ihre 1.000 Füßen so viel Energie, die durch eine Windenergieanlage produziert übersteigt.

Wind ist auch gleichmäßiger desto höher steigst du, sagte Montnacher. Bei 30 Füße gibt es nur eine 35-prozentige Chance der Windgeschwindigkeiten schlagen 15 Fuß pro Sekunde (etwa 10 km/h), aber wenn man 1.600 Füße geht die Wahrscheinlichkeit, dass bis zu 70 Prozent.

Überträgt der Wind mechanischen Energie auf den Drachen, aber wie machen Sie das in Strom? Das ist wo Rube Goldberg passt: Sie verbinden Sie es mit einem Zug.

Montnacher gesagt: 2.300 Fuß lange Kabel von der Kites auf ein Fahrzeug auf Schienen laufen. Die Bewegung der Kites zieht das Fahrzeug und die Bewegung ist mit einem Generator verbunden.

"Im Moment haben wir ein Fahrzeug auf einer geraden Linie 400 Metern (1.300 ft) zum testen," sagte Montnacher. "Nächstes Jahr wollen wir eine geschlossene Schleife mit zwei Linien 400 Meter mit Kurven an jedem Ende zu konstruieren."

Der Generator angeschlossen, jetzt produzieren 100 kw Leistung, in der Regel genug, um den Ansprüchen von mehreren die durchschnittlichen Häuser. Aber "die Testausgabe ist kleiner", sagte Montnacher.

Der schwierigste Teil kann der Drachen zu kontrollieren. Die Kabel sind an einer Winde Mechanismus befestigt. Ein Steuergerät im Fahrzeug misst die Aktivität und sendet Signale an den Kite in entweder eine acht oder eine Sinuswelle Pfad, eine oszillierende Kurve zu schicken.

Das bedeutet, dass ein Messung nur 65 qm Kite schafft eine Zugkraft gemessen an 10 Kilonewton, oder genug, mehr als eine Tonne zu bewegen. Eine Sammlung von Kites mit knapp 1.000 qm sollte die gleiche Menge Strom wie 20 1-Megawatt-Windenergieanlagen erzeugen können. Jede Einheit dauert den gleichen Raum wie die Turbinen, aber ohne Türme.

Ein weiterer Vorteil ist, dass das System fast überall funktionieren würde. Aktuelle Anlagen müssen platziert werden, wo der Wind stark, konstante und niedrige ist.

Im aktuellen Test nutzen die Ingenieure eine Fernbedienung, ähnlich wie welche Piloten Modell Flugzeuge benutzt wird, um den Drachen zu kontrollieren und schalten Sie sie in den Wind. Schließlich werden Computer übernehmen.

Das Hauptziel nach NTS GmbH Guido Lütsch, wäre ein Komplex von 24 Drachen, die 120 Gigawattstunden erzeugen würden pro Jahr. Das würde 30 Turbinen zu ersetzen und 30.000 Haushalte mit Strom versorgen.

"Ich denke, dass es funktionieren würde,", sagte Revis James, Direktor der Generation R&D für das Electric Power Research Institute in Washington.

Aber James zwei Bedenken hinsichtlich des Ansatzes. Erstens könnte, dass mit zur Stromerzeugung Drachen inkonsistent sein und erfordern ein backup-System. Darüber hinaus könnten Energie verloren gehen in zwei Übergänge vom Kite an Fahrzeug und das Fahrzeug mechanische Energie in elektrische Energie verwandeln.

"Schwer zu glauben, dass diese beiden Schritte so effizient wie eine feste Turbine-Generator", sagte James.

Montnacher sagte, sie benötigen zwei Jahre, eine kommerzielle Version zu produzieren aber schon Investoren.

Joel Shurkin ist ein freiberuflicher Schriftsteller mit Sitz in Baltimore. Er ist der Autor von neun Bücher über Wissenschaft und Wissenschaftsgeschichte und unterrichtete Wissenschaftsjournalismus an der UC Santa Cruz, Stanford University und der University of Alaska Fairbanks.

In Science News Service wird unterstützt durch das American Institute of Physics.