Con diều này có các tuabin và bay theo hình số 8 để tạo ra năng lượng điện từ gió. Mặc dù, công nghệ tuabin gió trên đang ở giai đoạn sơ khai, nhưng nó hứa hẹn sẽ tạo ra điện một cách hiệu quả với chi phí thấp.
Tín hiệu xanh cho năng lượng gió
Hướng tới đạt mức phát thải ròng bằng 0, Hiệp hội Năng lượng Quốc tế (IEA) tuyên bố rằng, gần 2/3 sản lượng điện toàn cầu cần phải được tái tạo vào năm 2030 để đạt được các mục tiêu của Thỏa thuận Paris vào năm 2050.
Hơn nữa, năng lượng gió dự kiến sẽ tăng gấp 11 lần vào năm 2050 và chắc chắn nó sẽ đóng vai trò quan trọng về sản xuất điện trong tương lai.
Theo Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA), công suất lắp đặt toàn cầu của các trang trại gió trên bờ và ngoài khơi đã tăng gần 100 lần trong 20 năm qua, từ 7,5 GW năm 1997 lên 743 GW vào năm 2020, với 93 GW công suất mới được lắp đặt chỉ riêng trong năm 2020, tăng 53% so với cùng kỳ năm ngoái.
Nhu cầu gia tăng đối với các nguồn năng lượng sạch hơn đã thúc đẩy sự tăng trưởng trên. Nó dẫn đến việc giảm chi phí năng lượng gió vốn đã giảm khoảng 40% trong thập kỷ qua và có khả năng tiếp tục giảm thêm.
Chi phí giảm có thể làm cho năng lượng tái tạo trở nên dễ tiếp cận hơn. Đây là lúc sức mạnh của diều tạo ra điện phát huy tác dụng.
Hệ thống diều trên thường bao gồm một con diều với các cánh quạt, dây buộc và trạm mặt đất. Khi con diều bay trong không khí, các cánh quạt sẽ quay, thu năng lượng của gió. Trong khi đó dây buộc diều với trạm mặt đất sẽ truyền điện xuống trạm này. Tại đây, trạm mặt đất lưu trữ năng lượng trong pin hoặc cấp vào lưới điện.
Khai thác năng lượng bền vững
 |
Hệ thống diều có thể được sử dụng trên bờ và ngoài khơi. |
Theo ông Florian Bauer, đồng Giám đốc điều hành của Kitecraft, về mặt kỹ thuật, nó cực kỳ thú vị vì “ở đây, có sự kết hợp của khí động học, kỹ thuật điện, điều khiển điện tử, kỹ thuật phần mềm…” .
Không giống như các tháp tuabin gió cố định yêu cầu kết cấu bê tông và thép, các hệ thống dựa trên diều có dây buộc nhẹ, trạm mặt đất nhỏ và cần ít hơn 90% vật liệu. Ông Florian Bauer cho rằng, những lợi ích của diều phát sinh từ đây.
Điều này đã được mô tả trong một nghiên cứu từ Hiệp hội của ngành công nghiệp năng lượng gió trên không của châu Âu (Airborne Wind Europe). Theo đó, một trang trại diều 50 megawatt có thể sử dụng 913 tấn vật liệu trong vòng đời 20 năm, nhưng một trang trại tháp gió điển hình cần tới 2.868 tấn vật liệu.
Diều của Kitekraft chủ yếu được làm bằng nhôm, có thể dễ dàng tái chế. Ngược lại, các vật liệu thường được dùng trong tháp tuabin gió như thép và chất dẻo gia cố bằng sợi carbon hoặc sợi thủy tinh rất khó tái chế.
Mặc dù, các cánh quạt của Kitecraft được làm từ sợi carbon nhưng kích thước nhỏ bé của chúng khiến việc tái chế các cánh quạt dễ dàng hơn nhiều.
Ông Bauer giải thích, việc sản xuất, vận chuyển diều Kitecraft cũng dễ dàng hơn, lượng khí thải carbon về cơ bản ít hơn so với tháp tuabin gió. Đó là một trong những vấn đề mà ngành công nghiệp gió đang gặp phải hiện nay vì việc sản xuất ra thép tiêu tốn nhiều năng lượng và thải ra carbon.
Giá bê tông và thép cũng cao. Trong khi đó, việc tạo ra diều Kitecraft sử dụng ít vật liệu hơn 10 lần so với tuabin gió thông thường để tạo ra cùng một đơn vị năng lượng.
Kế hoạch phát triển trong tương lai
Diều của Kitekraft được trang bị 8 động cơ cung cấp năng lượng cho nó trong quá trình cất cánh và hạ cánh. Sau đó, chúng sử dụng như máy phát điện trong khi bay. Một đơn vị điều khiển điện tử sẽ kiểm soát con diều và tạo ra điện năng hiệu quả.
Mặc dù, con diều vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm nhưng tương lai nó có thể cấp điện cho vùng xa xôi bằng cách mang lại nguồn năng lượng tái tạo cho người sống ngoài lưới điện. Hơn nữa, những con diều này có thể mang điện tới những nơi không thể lắp đặt các tuabin gió lớn.
Những ưu điểm của hệ thống diều có thể khiến nhiều người nghĩ rằng không có lý do gì để chế tạo một tháp tuabin gió thông thường. Tuy nhiên, ông Bauer cho biết, việc chế tạo một con diều như vậy khó hơn rất nhiều vì nó đòi hỏi phải làm chủ được rất nhiều công nghệ, trong khi tuabin gió chủ yếu chỉ là một cái tháp.
Việc mở rộng quy mô những con diều trên không hề dễ dàng. Mặc dù, diều nhỏ hơn, rẻ hơn, dễ triển khai hơn nhưng chúng sẽ không hoạt động hiệu quả ở độ cao 300 mét trở lên vì gió ở đây thường rất mạnh. Trong khi đó, việc phát triển những con diều lớn hơn đi kèm với rủi ro cần được tính toán cẩn thận.
Điều mà Công ty Kitecraft tính đến là tạo các trang trại diều ở ngoài khơi và trên bờ. Để sử dụng ngoài khơi, họ cần thiết kế một trạm giống như chiếc phao nổi và diều có thể được hạ xuống nếu gió quá mạnh.
