Chodíte na podzim pouštět draka? Pokud ano, sami víte, že v silnějším větru není snadné ho udržet. Čím výš nad zemí, tím větší sílu totiž vítr má. Na některých místech na zemi se dokonce ve výšce několika kilometrů vyskytuje tzv. „tryskové proudění“. Vítr tam dosahuje rychlostí stovek km/h. Někdy přímo do něj létají dopravní letadla, aby se jím nechala unášet a ušetřila tak palivo. Shodou okolností se vyskytuje také nad japonskými ostrovy.
Energie větru
Japonsko je ostrovní stát, který je chudý na nerostné bohatství. Při výrobě energie proto musí kromě jaderných elektráren a obnovitelných zdrojů spoléhat hlavně na dovoz uhlí a plynu ze zahraničí. Výzkumníky z japonské firmy Toyota ale napadlo, zda by tryskové proudění šlo využít podobně, jako větrné elektrárny využívají vítr foukající mnohem níž. Zrodil se projekt nazvaný Mothership, v překladu „mateřská loď“.
Letiště pro draky
Málo se ví, že Toyota nevyrábí jen auta. Dříve například vyráběla i letecké motory. Právě inženýři z této divize a další konstruktéři se přesunuli na rozlehlé sportoviště ve městě Iwata v prefektuře Šizuoka jihozápadně od hlavního města Tokia. Tam si zřídili základnu, kde testují první prototypy svých energetických draků. Zatím mají rozpětí osm metrů a slouží hlavně k tomu zjistit, jak vlastně tryskové proudění větru využít.
Odolný létavec
Šéfem skupiny je Eidži Itakura, který vystudoval letecké inženýrství a v Toyotě pracoval na vývoji leteckých motorů. Momentálně se svým týmem zdokonaluje techniku toho, jak draka udržet v požadované výšce – což může být několik kilometrů. Navíc je potřeba to zvládnout za téměř jakéhokoliv počasí, třeba i při rychlostech větru přes 100 km/h. Drak musí být ukotvený k zemi pomocí vysokopevnostního lana. Dva klíčové problémy jsou pevnost a délka takového lana a hmotnost samotných draků.
Pokročilé textilie z JAXA
Japonská tradice v textilním průmyslu se promítá do existence firem s vyspělými tkalcovskými technologiemi. Díky nim se týmu podařilo najít jak vhodná vlákna pro lano, tak i pro vysoce kvalitní látku, ze které je vyroben drak. Látku navíc pokryli pryskyřičným povlakem pro větší odolnost. Stvořili tak materiál, který je neuvěřitelně lehký a pevný. Když ho ukázali na vědecké konferenci, hned se na ně slétly poptávky z celého světa a zájem měla i Japonská agentura pro letecký a kosmický výzkum (JAXA).
Další meta: pět kilometrů
Díky všem zlepšovákům se týmu podařilo už před čtyřmi lety dostat draka do výšky 1000 metrů. Od té doby se snaží pouštět draka ještě výš a na delší dobu. Podařilo se už dosáhnout 2700 metrů na 12 hodin. Cílem je dostat draka do výšky pěti kilometrů na dobu osmi dnů.
Představa je taková, že v budoucnu by draci mohli být ještě větší. Tkanina by v sobě měla zašité tenkovrstvé solární články a drak by byl ověšený větrnými turbínami. To vše by vyrábělo elektřinu, která by se kotvícím vláknem poslala zpět na zemi.
Draci létající mnoho kilometrů nad zemí by ale mohli mít i další využití. Například by posloužily jako retranslační stanice pro přenos satelitní optické komunikace. Další senzory mohou získávat meteorologická data a posloužit při výzkumu proměn počasí.
Americký drak jménem Makani:
Kalifornskou společnost Makani založila parta nadšených kitesurfařů – surfařů, kteří se nechávají po vodě tahat drakem. Díky svým zkušenostem už před lety zkonstruovali energetického draka. Jejich model M600 s rozpětím 26 metrů nesl osm 80kW větrných generátorů, což dávalo celkový výkon přes 600 kW. To je dost třeba pro malou vesnici. Proti běžné větrné turbíně byl sice výkon nižší, ale zároveň byly nižší i náklady na instalaci.
Ábíčko video mag s02Ep01: Jak jsme vylezli na větrnou elektrárnu a půl století s Kruanem • Zdroj: ABM
