Voo de teste bem-sucedido nas alturas do Chasseral no outono de 2018:protótipo TwingTec T 28, um dispositivo com envergadura de três metros, decolou independentemente de seu veículo de base, subiu no ar, circulou autonomamente no ar por 30 minutos, produziu energia elétrica e finalmente pousou com segurança novamente na plataforma de lançamento. Crédito:Empa
Qualquer pessoa que já pilotou uma pipa infantil conhece a sensação:o vento agarra a pipa e puxa a linha. A corda é tensionada rapidamente, o fuso gira entre os dedos e é difícil de controlar. Surge a pergunta:Essa energia selvagem também poderia ser usada para gerar eletricidade?
Rolf Luchsinger é CEO da TwingTec, spin-off da Empa, fundada em 2013. Isso torna a TwingTec uma das primeiras empresas a desenvolver usinas eólicas aerotransportadas - e a coloca um passo à frente de alguns de seus concorrentes. A jovem empresa emprega nove pessoas em sua sede em Dübendorf.
Suba novamente e novamente
A ideia por trás do projeto é simples, mas a prática é complicada:os meteorologistas sabem que a uma altura de 500 metros a energia eólica é até oito vezes mais forte do que a 120 metros - que é a altura do centro das modernas turbinas eólicas. Uma pipa poderia aproveitar esse vento forte se apertar seu caminho em círculos e puxar uma corda de uma polia. Um gerador que produz eletricidade é conectado ao eixo da polia do cabo. Assim que a corda for desenrolada, a pipa desliza de volta para a estação de solo; enquanto isso, a corda é enrolada e a subida começa de novo. “O grande desafio não é voar sozinho, "diz Luchsinger." O problema é decolar e pousar automaticamente. Afinal, a estação de energia de pipa deve ser capaz de fornecer eletricidade sem ser controlada por humanos.
Rolf Luchsinger, CEO da TwingTec, ao lado do protótipo T 29, que fornecerá eletricidade à rede pela primeira vez. Crédito:Empa
Voo automatizado com sucesso
No outono de 2018, foi exatamente isso o que aconteceu no topo da montanha do Chasseral, no oeste da Suíça. Protótipo TwingTec T28, um dispositivo com envergadura de três metros, partiu de seu veículo básico, subiu no ar, circulou autonomamente por 30 minutos, produziu energia elétrica e finalmente pousou com segurança na plataforma de lançamento. Agora vem a próxima etapa:geração contínua de energia para os clientes.
A equipe de Luchsinger está trabalhando atualmente no protótipo T29, que está programado para operar por um período mais longo no Chasseral em novembro de 2019. O T29 não só decolará e pousará automaticamente, mas também irá gerar até 10 kW de energia elétrica e alimentá-la na rede. BKW, uma utilidade de Berne, Encarrega-se de transmitir a energia eólica experimental aos primeiros consumidores.
A rota do primeiro esboço até o primeiro quilowatt-hora de eletricidade da rede foi longa e sinuosa. No início, surgiu a ideia de usar uma pipa reforçada com ar comprimido, semelhante ao kitesurf. A pesquisa em vários protótipos levou a uma estrutura com asas rígidas. A direção com várias cordas também foi descartada em favor de um sistema de controle com flaps como o de um avião. TwingTec usa pequenos rotores para decolagem e pouso, semelhante a um drone. Em 2014, TwingTec entrou com uma patente inovadora para a tecnologia de decolagem e pouso do kite de energia, que já foi aprovado em vários países.
Uma olhada nos vários competidores mostra o quão promissoras as pipas de energia podem ser em breve. Só na Europa, dez start-ups e várias equipes de universidades e faculdades técnicas estão desenvolvendo soluções para esse tipo de geração de energia. Eles são todos membros da associação Airborne Wind Europe, que organiza uma grande conferência a cada dois anos. A 8ª Conferência de Energia Eólica Aerotransportada (AWEC 2019) será realizada de 15 a 16 de outubro de 2019 na Universidade de Strathclyde, Glasgow.
Crédito:Laboratórios Federais Suíços para Ciência e Tecnologia de Materiais
A caminho da comercialização
Portanto, TwingTec não deve demorar muito e está se preparando para a próxima etapa. As descobertas dos testes de vôo com o T29 logo levarão ao primeiro produto da série:o TT100, uma pipa de energia com uma envergadura de 15 metros. Colocado em um contêiner de envio padrão, the kite is to take off and land automatically and generate up to 100 kW of electrical power—which would be sufficient for 60 single-family homes.
Contudo, in the Swiss mainland you will probably never see energy kites. "Wind power is not suitable for densely populated areas, " says TwingTec CEO Rolf Luchsinger. Customers for this sustainable form of energy generation rather live in remote areas. "We are talking to mining companies, mayors of remote settlements and people on islands. Today those places mostly use diesel generators that emit exhaust gases and noise. Besides of that, diesel fuel has to be delivered at great expense to these places." Autonomously working TwingTec kites could save diesel and take over the entire energy production in the medium term. In the long term, Contudo, Luchsinger has even bigger plans:to build floating wind farms on the sea with his energy kites. There is plenty of space and wind, and energy-kites won't bother anyone. This is precisely what wind energy needs to speed up the energy revolution.
A lot of capital will be needed to start series production. Prototype T29, which is to fly on the Chasseral in autumn, got financial support by the Swiss Federal Office of Energy (SFOE). Contudo, private investors and partners from the energy industry are now being sought for the commercialization phase coming up, so that the enormous potential of wind power can finally be exploited in full scale.
