Miljönyttiga energiföretag får allt fler högt flygande planer. Från uppblåsbara storskaliga vindturbiner i luften till mindre glidflyg som är kopplade till generatorer vid marken – flera satsningar på luftburna energilösningar vinner förtroende hos investerande organisationer och företag. Vi på jorden har en potentiell skatt av förnybar energi ovanför oss.

Foto: Altaeros Energies

Foto: Altaeros Energies

Ett problem med vindkraften som den ser ut idag är att det – som bekant – inte alltid blåser där vindkraftverken förhåller sig. På så vis är vindkraften en opålitlig källa till energi idag. Men uppe på höga höjder ser det annorlunda ut; redan på ett par hundra meters höjd är vinden mer eller mindre konstant. Det blåser jämnare, men framför allt blåser det mer. I skyn uppstår nämligen inte den friktion som påverkar vindens styrka och riktning som den gör i närheten av markytan. Långt upp i atmosfären finns också jetströmmar som utgörs av stora massor luftmassor som konstant rör sig i höga hastigheter. I en analys som publicerades i den vetenskapliga tidskriften Energies dras slutsatsen att på ett teoretiskt plan skulle jetströmmarnas vindkraft täcka den årliga globala efterfrågan på energi 100 gånger om.

Frågan är bara: hur ska vi få tillgång till de nästan obegränsade tillgångarna? Jetströmmar på flera kilometers höjd är uppenbarligen svåra att komma åt. Men så långt upp behöver vi inte komma för att nå betydligt mer gynnsamma förhållanden än här på ytan. Därför är det många forskare och företag som höjer blicken just uppåt – samtidigt som de fossila energijägarna borrar sig allt djupare ned i marken efter gas och olja.

Flera företags planer visar nu att luftburna lösningar för vindkraften kommer fram som konkreta investeringsmöjligheter för ren och säker el.

Många fördelar med turbin i luften

Nyligen presenterades planer på att hissa en stor gasfylld konstruktion – med en vindturbin i mitten – till 300 meter, det vill säga ungefär ett Eiffeltorns höjd. Men projektet ska inte genomföras i Paris, utan i avlägsna Alaska. Tanken är Altaeros Energies luftburna turbinen (BAT; Buoyant Airborne Turbine) i ett första steg ska leverera el till ett dussin hem som idag står utan ordentlig koppling till elnätet. Företagets miljöteknik belönades med ConocoPhillips energipris 2011.

Själva strukturen ser ut som ett stort uppblåsbart O, men med stabiliserande fenor och ett rotorblad i mitten. Energin överförs via en kabel till en generator på marken. Ombord finns ett sensorsystem som gör det möjligt för turbinen att arbeta självständigt; den kan exempelvis anpassa sin position efter vinden eller landa om vädret blir för hårt. Enligt Altaeros Energies är resultatet en vindenergikälla med ungefär tre gånger högre kapacitet än ett konventionellt vindkraftverk.

En annan viktig fördel med denna idé är att den kan transporteras och snabbt monteras utan att använda kranar och annan tung utrustning. Framgångsrika test har också visat att strukturen kan användas för att exempelvis ge anslutning till trådlöst internet i dess närområde. På så vis blir lösningen än mer intressant för de tänkta användarna på platser som nämnda Alaska, men också öar, militärbaser, avlägsna gruv- eller jordbruksverksamheter samt i katastrofområden.

Vinge imiterar vanliga vindkraftverk

En annan idé för luftburen vindkraft utnyttjar principerna från en vanlig vindturbin, men skippar dess stora fastcementerade struktur. Istället används en slags vinge som likt en drake är förankrat i marken via en vajer. Detta flygande vindkraftverk (AWT, Airborne Wind Turbine) som byggs av företaget Makani Power, flyger runt i vertikala slingor i en cirkel upp till en höjd av ungefär 250 meter.

Intresset för tekniken är stort och under 2013 köptes Makani Power upp av Google och införlivades i bolagets utvecklingsverksamhet Google X, som annars bland annat sysslar med utvecklingen av självstyrande bilar.

Google visar hur kraftverket imiterar ett vanligt vindkraftverks yttersta punkt – där kraften är som störst (extern länk).

Foto: Makani Power

Foto: Makani Power

Det flygande vindkraftverket består av en förhållandevis lätt konstruktion. Åtgången på material beräknas uppgå till en ungefär tiondel jämfört med ett konventionellt vindkraftverk och kosta hälften så mycket. Att konstruktionen dessutom når höga höjder gör det billigare att installera på platser som är olämpliga för traditionella land- eller havsbaserade vindkraftverk. Företaget anser att den nuvarande konstruktionen har visat att deras flygande tekniklösning håller. Därför blir nästa konstruktion i kommersiell skala – en större variant ska generera tillräckligt med energi för att försörja 300 bostäder.

Liksom för många andra innovativa miljötekniklösningar är det lönsamheten i att kommersialisera idéerna som står för det största frågetecknet. Men denna utveckling understryker en trend i vindkraften – mot fler luftburna alternativ.
Idéer om höghöjdsvindar som källa till användbar energi fanns redan under 1800-talet. Men först nyligen har företagen vågat satsa ordentligt. Vindkrafttillverkare har idag fått dragkraft i USA men också i Europa där Tyskland, Nederländerna och Italien har på senare tid ställt sig i fronten. Viktigast är kanske att företag och strategiska aktörer blir fler, och att de sprids över hela världen – allt fler verkar angelägna om att engagera sig och investera i dessa nya tekniker.

Artikeln publicerades i maj 2014