Χωρίς Περιστροφή, Όλα Κέρδη: Η Ακίνητη Ενέργεια Ανεμίας Αμφισβητεί τις Συμβάσεις

Σκεφτείτε τον άνεμο, και σκεφτόμαστε κίνηση, σωστά; Αλλά τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να πάρουμε ενέργεια από τον άνεμο χωρίς τα συνηθισμένα περιστρεφόμενα πτερύγια που είμαστε συνηθισμένοι να βλέπουμε; 

Αυτό συμβαίνει με μερικές από τις πιο πρόσφατες τεχνολογίες αιολικής ενέργειας. Αλλάζουν τις παλιές μας αντιλήψεις για το πώς λειτουργεί η αιολική ενέργεια, καταγράφοντας την ενέργεια του ανέμου με νέους τρόπους που δεν απαιτούν πάντα κίνηση.

Καθώς υιοθετούμε αυτές τις καινοτομίες, είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε τους περιορισμούς των παραδοσιακών μεθόδων. Ενώ οι ανεμογεννήτριες παράγουν καθαρή, ανανεώσιμη ενέργεια, δεν είναι χωρίς μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, η παραγωγή αιολικής ενέργειας μέσω ανεμογεννητριών δεν είναι οικονομικά συνετή επιλογή για περιοχές που δεν είναι αρκετά αεριώδεις. 

Και επειδή οι ανεμογεννήτριες συχνά εγκαθίστανται σε απομακρυσμένες περιοχές, η δημιουργία της υποδομής μπορεί να αποτελεί πρόβλημα, ιδιαίτερα η κατασκευή γραμμών μετάδοσης για τη μεταφορά του ηλεκτρισμού από τα αιολικά πάρκα στα σπίτια των αστικών περιοχών. 

Επιπλέον, οι μεγάλες ανεμογεννήτριες είναι γνωστές για το θόρυβο που παράγουν και τη διατάραξη της οπτικής αισθητικής μιας περιοχής. Επιπλέον, αυτές οι εγκαταστάσεις μπορούν να επηρεάσουν την τοπική άγρια ζωή. 

Όλες αυτές οι δυσκολίες μπορούν τώρα να λυθούν χωρίς να απομακρυνθούμε από την βασική ιδέα, που είναι η χρήση του ανέμου για καθαρή παραγωγή ενέργειας. Η λύση βρίσκεται στις ακίνητες ανεμογεννήτριες, καθώς μπορούν να αξιοποιήσουν την ενέργεια χωρίς να δημιουργούν ήχο ή άλλα προβλήματα που συνοδεύουν τις παραδοσιακές. 

Κάντε κλικ εδώ για τη λίστα των πιο υποσχόμενων μετοχών αιολικής ενέργειας.

Ακίνητη Παραγωγή Ενέργειας Ανεμίας

Η παραγωγή ακίνητου ανέμου αφορά την αφαίρεση της εξάρτησης από ένα κεντρικό, βαρέως πόρων δίκτυο και την αξιοποίηση ενός συνδυασμού κατανεμημένων ενεργειακών πόρων (DER) που μπορούν να τοποθετηθούν σε στέγες κατοικιών και εμπορικών κτιρίων.  Ενώ αυτοί οι ενεργειακοί πόροι χρησιμοποιούν τόσο ηλιακή όσο και αιολική ενέργεια, η αιολική έχει το πλεονέκτημα ότι είναι διαθέσιμη 24/7, σε αντίθεση με τις ηλιακές ακτίνες. 

Εν τω μεταξύ, ένας ακίνητος αιολικός γεννήτριας καταγράφει την αιολική ενέργεια μέσω χρήσης κατακόρυφα τοποθετημένων αεροπλεύσεων ή πτερυγίων και όχι μεγάλων πτερυγίων ανεμογεννήτριας. Όταν ο άνεμος ρέει πάνω από τα πτερύγια, δημιουργείται μια περιοχή χαμηλής πίεσης μεταξύ τους. Αυτή η χαμηλή πίεση δημιουργεί ένα ρευστό, και ένας ειδικά σχήματος πύργος μεταξύ των αεροπλεύσεων τροφοδοτεί αυτό το ρευστό. Η τροφοδοσία περνάει από μια μικρή τουρμπίνα τοποθετημένη στη βάση της μονάδας και παράγει ηλεκτρισμό καθώς περιστρέφεται, χωρίς να εμπλέκει μεγάλα περιστρεφόμενα ή κινούμενα μέρη.

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα σε αυτή τη διαδικασία. Μειώνει τη ηχορύπανση, βοηθά στην προστασία της άγριας ζωής, χρησιμοποιεί τον χώρο αποδοτικά και απαιτεί χαμηλή συντήρηση. 

Αν και η ιστορία της παραδοσιακής αιολικής ενέργειας, όπως τη γνωρίζουμε σήμερα, χρονολογείται σε πολλά χρόνια, η παραγωγή ακίνητης αιολικής ενέργειας προσθέτει σημαντική αξία στις προσπάθειές μας για βιωσιμότητα. Και αν και είναι νέα, αυτό δεν αφαιρεί τις υποσχέσεις και το δυναμικό που έχει ήδη δείξει.

Σύμφωνα με το Architecture 2030, το 50% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα προέρχεται από κτίρια και το κατασκευαστικό περιβάλλον. Από αυτό, το 27% προέρχεται από λειτουργίες κτιρίων, ενώ το 20% προέρχεται από υλικά κτιρίων, κατασκευές και άλλες χρήσεις του κτιριακού κλάδου. Επομένως, είναι ουσιώδες να χρησιμοποιούμε τις λύσεις ενέργειας κτιρίων πιο αποδοτικά, και η ακίνητη παραγωγή ανέμου αποτελεί ένα βήμα προς αυτή την κατεύθυνση.

Πολλές εμπορικές επιχειρήσεις έχουν αναλάβει το έργο να μετατρέψουν την ακίνητη αιολική ενέργεια σε κάτι εφικτό. Θα συζητήσουμε αυτές τις εταιρείες και θα εξετάσουμε την τεχνολογία που χρησιμοποιούν στις λύσεις τους.

Εταιρείες με Μετασχηματιστικές Λύσεις στην Ακίνητη Παραγωγή Ανεμίας

1. Vortex Bladeless

Η Vortex χαρακτηρίζει τη λύση αιολικής ενέργειας της με πολλούς επιθέτες. Η ενέργεια είναι χωρίς πτερύγια, πιο ασφαλής, πιο ήσυχη και πιο πράσινη. 

Συνολικά, το όραμα της Vortex Bladeless είναι να προσφέρει μια νέα εναλλακτική λύση αιολικής ενέργειας από μεγάλα αιολικά πάρκα επιπέδου καταναλωτή. Και στην επίτευξη του οράματός της, η εταιρεία βασίζεται σε διαφορετική φυσική από την κανονική αιολική ενέργεια. Το αποτέλεσμα είναι μοναδικό και γεμάτο ευκαιρίες. 

Τεχνολογία Ακίνητης Ανεμικής Παραγωγής: Ο Τρόπος Vortex Bladeless

Η συσκευή vortex μοιάζει με κυλινδρικό πύργο. Αν ξεκινήσουμε από το κάτω μέρος, το πιο κάτω τμήμα είναι σταθερό και ονομάζεται βάση. Το τμήμα πάνω από τη βάση είναι ο Πυρήνας, ο οποίος περιέχει μια ανθρακική ράβδο. Πάνω από τον πυρήνα υπάρχει το σύστημα ρύθμισης του εναλλάκτη. Πάνω από όλα αυτά βρίσκεται ο κυλινδρικός στύλος που ταλαντώνεται ελεύθερα κάθετα προς την κατεύθυνση του ανέμου.

Όταν ο άνεμος περνά γύρω από αυτές τις κυλινδρικές δομές, δημιουργεί δέλτα πίεσης. Η συχνότητα αυτών των δέλτων εξαρτάται από την ταχύτητα του ανέμου. Με τις δομές να έχουν παρόμοια φυσική συχνότητα ταλάντωσης, αρχίζουν να ταλαντώνονται και να συλλαμβάνουν την ενέργεια του ανέμου.

Μετά τη σύλληψη της ενέργειας ακολουθεί η φάση της μετατροπής της. Για τη μετατροπή, η Vortex Bladeless χρησιμοποιεί την τεχνολογία ενός παραδοσιακού εναλλάκτη, όπου η συσκευή παρατηρεί μια αλληλεπίδραση μεταξύ πηνίων και μαγνητικών πεδίων.

Το ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται από ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Τα μαγνήτες εξυπηρετούν επίσης το ρόλο τους ως Σύστημα Ρύθμισης, όπου η σταθερά ελαστικότητας του στύλου τροποποιείται, διευρύνοντας το εύρος ταχυτήτων ανέμου στο οποίο συμβαίνουν οι ταλαντώσεις.

Αν και η τεχνολογία της Vortex βρίσκεται ακόμη σε ανάπτυξη, μόλις γίνει πλήρης πραγματικότητα, θα έχει αρκετά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με μια κανονική ανεμογεννήτρια του ίδιου μεγέθους. Η Vortex bladeless θα είναι χωρίς γρανάζια και χωρίς λάδι, δεν θα απαιτεί φρενάρισμα και θα είναι πιο εύκολη στην κατασκευή. Θα παραμένει πάντα προσανατολισμένη σε παρόμοιο θεμέλιο. Θα απαιτεί λιγότερο χώρο και θα έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

Vortex Bladeless: Σύντομο Προφίλ

Ιδρύθηκε από τους David Suriol και Raul Martin Yunta, η Vortex Bladeless εδρεύει στη Μαδρίτη, Ισπανία. Είναι μια νεοσύστατη εταιρεία. Σύμφωνα με δημόσια διαθέσιμα δεδομένα, η εταιρεία συγκέντρωσε US$120,000 σε προ-σπορά χρηματοδότηση από την Techstars το 2021. 

Για όσους δεν γνωρίζουν την Techstar, η εταιρεία τοποθετείται ως η πιο ενεργή εταιρεία προ-σπορά επενδύσεων παγκοσμίως, με κεφαλαιοποίηση αγοραίας αξίας του χαρτοφυλακίου επιταχυντών 105 δισεκατομμυρίων δολαρίων. 

2. Aeromine: Wind-Energy System Without the Blades

Μια άλλη εταιρεία που προσφέρει μετασχηματιστικές λύσεις αιολικής ενέργειας χωρίς πτερύγια είναι η Aeromine Technologies. Αυτά τα συστήματα χωρίς πτερύγια εγκαθίστανται σε στέγες εμπορικών ακινήτων για την εξαγωγή ανανεώσιμης ενέργειας επί τόπου.

Η Aeromine αξιοποιεί τις αρχές της αεροδυναμικής. Χρησιμοποιεί ανεμογεννήτριες βασισμένες σε αεροπλεύσεις ενσωματωμένες σε κτίρια, χωρίς κινούμενα μέρη. Όταν ο άνεμος περνά μέσα από αυτές τις αεροπλεύσεις, δημιουργείται μια περιοχή χαμηλής πίεσης μεταξύ τους. 

Το κεντρικό κενό σώμα της δομής κατευθύνει την πίεση προς το συλλέκτη και τον εσωτερικό προπέλα. Στο πιο κάτω τμήμα της δομής, η χαμηλή πίεση τραβάει αέρα μέσω της εισόδου ώστε να ρέει πάνω από την προπέλα και να παράγει ενέργεια πριν το αεροπλάνο εξέρχεται από το κεντρικό σώμα και αναμειγνύεται με τον ελεύθερο άνεμο.

Η αρχή της Aeromine βασίζεται στη μη χρήση εξωτερικών μερών και στην εξάλειψη των κραδασμών. Αντίθετα, χρησιμοποιεί τις αεροπλεύσεις για να συλλάβει και να ενισχύσει τη ροή αέρα ενός κτιρίου ή εμπορικής δομής. Η λύση παραμένει μπροστά από την ηλιακή ενέργεια απαιτώντας το ένα δέκατο του χώρου στέγης που χρησιμοποιούν τα ηλιακά πάνελ.

Η λύση Aeromine είναι σιωπηλή και σταθερή. Μπορεί να παράγει ενέργεια ανά πάσα στιγμή υπό όλες τις καιρικές συνθήκες. Το σύστημα είναι ένας τυπικός συνδυασμός 20-40 μονάδων στην άκρη ενός κτιρίου, όπου ο συνδυασμός αντιμετωπίζει την κυρίαρχη κατεύθυνση του ανέμου. 

Όπως ισχυρίζεται η εταιρεία, το σύστημά της είναι περίπου 50% πιο παραγωγικό από άλλες εναλλακτικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Εάν συνδυαστεί με λύσεις ηλιακής ενέργειας σε στέγες, το σύστημα παραγωγής αιολικής ενέργειας χωρίς πτερύγια μπορεί να καλύψει πλήρως τις ενεργειακές ανάγκες ενός κτιρίου επί τόπου.

Aeromine Technologies: Σύντομο Προφίλ

Ιδρύθηκε το 2020 από τον Martin Manniche, Aeromine Technologies έχει την έδρα της στην ευρύτερη περιοχή του Χιούστον, Ηνωμένες Πολιτείες. Στις 31 Οκτωβρίου 2023, η εταιρεία έλαβε μια επιχορήγηση 1,1 εκατομμυρίων δολαρίων από την Δανική Υπηρεσία Ενέργειας. 

Τον Ιανουάριο 2023, η AEC Angels έκανε μια επενδυτική υποστήριξη στην Aeromine Technologies. Η πρώτη επένδυση της Aeromine Technologies ήρθε από το Mass Challenge ως μη-μετοχική βοήθεια.

Γιατί η Ακίνητη Παραγωγή Ανεμίας θεωρείται αξιόπιστη λύση για το μέλλον;

Η πιο δυνατή επικύρωση της ακίνητης ή αεροπλεύσης αιολικής ενέργειας ως διαδρομής για τη δημιουργία καθαρής, ανανεώσιμης ενέργειας προέρχεται από τους επενδυτές της. 

Το καινοτόμο σύστημα αιολικής ενέργειας στην οροφή της Aeromine που μετατρέπει τη ροή του ανέμου ενός κτιρίου σε ανανεώσιμη ενέργεια έλαβε μια επιχορήγηση 1,1 εκατομμυρίων δολαρίων από τη Δανική Υπηρεσία Ενέργειας, όπως είδαμε. Η επιχορήγηση χορηγήθηκε μετά από έλεγχο της βιωσιμότητας της λύσης σε εννέα παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένου του εμπορικού δυναμικού και της ικανότητας να επιτύχει τους στόχους της κλιματικής πολιτικής.

Ωστόσο, υπάρχει πολύ δουλειά που πρέπει να γίνει για να γίνει αλάνθαστη. Το Δανικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο (DTU) θα συνεργαστεί με την Aeromine για τη διεξαγωγή δοκιμών απόδοσης της τεχνολογίας σε διάφορους τύπους κτιρίων και διαφορετικές συνθήκες ανέμου.

Σύμφωνα με τον καθηγητή Christian Bak, επικεφαλής της Ενότητας Σχεδίασης Αεροπλεύσεων και Ροτορικών στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο Δανίας, το πανεπιστήμιο θα εξετάσει τη μοντελοποίηση ροής για διαφορετικούς τύπους κτιρίων και θα μετρήσει την απόδοση της λύσης «για την ανάπτυξη βελτιωμένων αλγορίθμων εκτίμησης της παραγωγής ενέργειας και της βέλτιστης τοποθέτησης στην οροφή». Αυτό θα οδηγήσει σε περαιτέρω βελτιώσεις και πιο αποδοτική εφαρμογή του συστήματος.

Δεδομένου ότι η λύση μπορεί να εγκατασταθεί στις στέγες διαμερισμάτων, γραφείων, αποθηκών, λιμενικών τερματικών, νοσοκομείων, εμπορικών κέντρων και οποιουδήποτε κτιρίου με επίπεδη στέγη, η γνώση βέλτιστης τοποθέτησης θα οδηγήσει σε αυξημένη προσαρμοστικότητα.

Η Aeromine παραδέχεται ότι υπάρχει ήδη σημαντική ζήτηση για τις λύσεις της στην αγορά. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τον συνιδρυτή της Aeromine, Martin Manniche, λαμβάνει ήδη «τεράστια ενδιαφέρον για την τεχνολογία και αυξάνει την παραγωγή για να καλύψει τη ζήτηση». 

Ο Manniche επίσης πιστεύει ότι η λύση τους θα κάνει την αιολική ενέργεια «κατάλληλη για τοπικές επιχειρήσεις», κάτι που μέχρι τώρα δεν ήταν η πραγματικότητα.  

Παρόμοια πλεονεκτήματα και περισσότερα μπορούν επίσης να βρεθούν στις λύσεις της Vortex Bladeless. Για παράδειγμα, η λύση της ακίνητης αιολικής παραγωγής είναι φθηνότερη στην κατασκευή και τη συντήρηση. 

Για όσους έχουν αμφιβολίες σχετικά με την αποδοτικότητα του σχεδίου της Vortex, οι κατασκευαστές ισχυρίζονται ότι το Vortex Mini – το μοντέλο 13 μέτρων (42 πόδια), 4 kW – μπορεί να συλλάβει έως και 40% της ισχύος του ανέμου σε ιδανικές συνθήκες. 

Αν και είναι 30% λιγότερο αποδοτικό από τις συμβατικές ανεμογεννήτριες, μπορεί να αντισταθμιστεί αυτό το μειονέκτημα τοποθετώντας διπλάσιο αριθμό ανεμογεννητριών Vortex στον ίδιο χώρο με μια προπλέρ ανεμογεννήτρια.

Επίτευξη Στόχων Καθαρής Ενέργειας

Η επίτευξη των στόχων για μηδενικές εκπομπές μέχρι το 2050 θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από την επιτυχή αξιοποίηση της αιολικής και ηλιακής ενέργειας. 

Στο πεδίο της αιολικής ενέργειας, ενώ οι ανεμογεννήτριες έχουν γίνει μεγαλύτερες με υψηλότερα ύψη άξονα και μεγαλύτερες διαμέτρους ρότερ, οι ετήσιες προσθήκες χωρητικότητας αέρα μέχρι το 2030 πρέπει να αυξηθούν σημαντικά για να επιτευχθούν οι στόχοι. 

Για την επίτευξη του στόχου μηδενικών εκπομπών 2050, που προβλέπει περίπου 7.400 TWh παραγωγής αιολικού ηλεκτρισμού το 2030, ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης της παραγωγής πρέπει να αυξηθεί σε περίπου 17%. Για να το επιτευχθεί, θα απαιτηθεί αύξηση των ετήσιων προσθηκών χωρητικότητας από περίπου 75 GW το 2022 σε 350 GW το 2030.

Οι προσθήκες στην χωρητικότητα αιολικής ενέργειας μέχρι τώρα περιορίζονται κυρίως στην Κίνα, έναν σημαντικό παίκτη σε αυτόν τον τομέα. Η χώρα είναι επί του παρόντος υπεύθυνη για το ήμισυ των παγκόσμιων προσθηκών χωρητικότητας αιολικής ενέργειας το 2022. 

Η International Energy Agency έχει επίσης σημειώσει επιβράδυνση στην ανάπτυξη της παραγωγής εξοπλισμού αιολικής ενέργειας. Για τη βελτίωση της κατάστασης, ο οργανισμός έχει συνιστήσει επιτάχυνση του ρυθμού. Έχει επίσης παρατηρήσει ότι οι καινοτομίες στον τομέα περιστρέφονται κυρίως γύρω από την αύξηση της παραγωγικότητας και τη μείωση του κόστους. 

Σε ένα τέτοιο μεικτό σενάριο, η παραγωγή ακίνητης αιολικής ενέργειας μπορεί να προσθέσει ώθηση στην ανάπτυξη. Με τις περιορισμένες απαιτήσεις χώρου και τις εύκολες συντηρήσεις, μπορεί να διαδοθεί γρήγορα σε γεωγραφίες όπου η εκτεταμένη έκταση γης αποτελεί περιοριστικό παράγοντα. 

Στο θετικό μέρος, οι επενδύσεις στην αιολική ενέργεια σημείωσαν αύξηση το 2022 κατά 20%, ανακάμπτοντας από την επιβράδυνση του 2021. Έχει επίσης ενταχθεί σε όλα τα μεγάλα προγράμματα συνεργασίας ανανεώσιμης ενέργειας με σημαντική στήριξη από τον ιδιωτικό τομέα. 

Οι επενδύσεις που κέρδισαν η Aeromine και η Vortex, ιδιαίτερα από την επιστημονική και τεχνολογική κοινότητα, δείχνουν ότι η ακίνητη αιολική ενέργεια έχει ισχυρά θεμέλια. Περισσότερη βελτιστοποίηση και απαραίτητες ρυθμίσεις θα την κάνουν την ιδανική επιλογή για τη διάδοση της καθαρής, ανανεώσιμης ενέργειας πιο γρήγορα.

Κάντε κλικ εδώ για τη λίστα των πιο υποσχόμενων μετοχών ανανεώσιμης ενέργειας για επένδυση.