Возобновляемые источники энергии, которые являются наиболее доступными, солнечная и ветровая энергия, имеют тенденцию быть непредсказуемыми с точки зрения производства. Гидро и геотермальная энергия предлагает гораздо большую стабильность, но они требуют значительного количества инфраструктуры и ограничены местоположением.
Интересной альтернативой является получение энергии из движущейся воды, которая во многих случаях надежна. Волны, приливы и течения - все это потенциальные источники энергии, некоторые из которых мы начали использовать, но не таким образом, чтобы заполнить те же ниши, что и солнце и ветер - универсальные и доступные.
Агентство перспективных исследовательских проектов - (ARPA-E) запустило программу стоимостью 38 миллионов долларов под названием SHARKS (подводные гидрокинетические и речные киломегаваттные системы) с целью содействия разработке «экономически привлекательных гидрокинетических турбин (HKT), для приливных и речных течений. ARPA-E финансирует любую новую технологию, которая может выработать энергию из текущей воды, включая новый генератор, воздушный змей, вдохновленный подводными мантами, который разрабатывается SRI .
Генераторы воздушных змеев работают, преобразовывая энергию движущейся воды в движение воздушного змея, а затем собирая энергию из этого движения.
Воздушные змеи могут работать в воздухе или в воде, или где угодно еще, где вы можете создать подъемную силу. Выработка энергии может происходить на борту самого кайта (такой подход используется Makani Power с их воздушными ветряными турбинами ) или на другом конце троса, где тяга кайта преобразуется в электричество.
Система SRI Manta основана на относительно простом воздушном змее в форме манты, сделанном из простых материалов, таких как пена и стекловолокно. Воздушный змей прикреплен через трос к генератору, который, в свою очередь, закреплен на дне океана, залива, реки или где-либо еще, где движется вода.
В своей простейшей реализации кайт просто вращается так, что его широкий плоский живот обращен против движения воды, чтобы разматывать трос, генерируя электричество по мере того, как он переносится. В конце троса кайт поворачивается в наиболее обтекаемую форму, указывая на поток воды, и трос втягивает его обратно. Фаза намотки, конечно, требует энергии, но не так много, как плата, генерируется противофаза, и эта разница и есть выходная мощность системы.
SRI нацелена на среднюю мощность около 20 кВт на кайт (достаточно, чтобы обеспечить электричеством десяток домов), хотя для достижения этого кайт должен будет генерировать энергию в большем процентном соотношении времени.
Все, что движется с относительно высокой скоростью в воде, представляет потенциальный риск для морской жизни, но SRI хорошо об этом знает и проделывает большую работу, чтобы убедиться, что все, что плавает около системы Manta, будет безопасно. Он движется намного медленнее, чем лопасти турбины, и в некоторых случаях он все еще может генерировать энергию за счет поперечного движения, даже если он движется медленнее, чем поток самой воды.
Целью ARPA-E с SHARKS является не только содействие развитию технологии, но и размышление о том, как сделать это практичным и рентабельным способом. Manta сознательно не является чем-то сверхсовременным - SRI решила пойти на что-то практичное, а не пытаться создать воздушный змей, который может извлекать максимальное количество энергии при минимальных затратах.
