طائرات ورقية تولد الطاقة الكهربائية

طائرات الورق التي تسخر حركة الرياح المتدفقة باستمرار على ارتفاع مئات الامتار فوق الارض بهدف توليد الطاقة الكهربائية قد تكون بديلاً عملياً عن طوربينات الرياح التي توضع على ما يشابه طواحين هواء عصرية.

اجرى باحثون هولنديون مؤخراً تجربة على طائرة ورقية ارتفعت من ارض عشبية وشرعت تتأرجح في الهواء ببطء وبدت ثقيلة الحركة خرقاء، لكنها ارتفعت الى السماء وحلقت في حقل لا تبعد كثيراً عن دائرة هندسة الطيران والفضاء التابعة للجامعة التقنية في ديلفت في هولندا.
وبدا هذا الشراع الكبير الابيض والاسود مذهلاً وهو في كبد السماء. وبالتأكيد فان الغرض من هذه الطائرة ليس الرياضة.
مع وجود 25 طائرة ورقية من هذا النوع مساحة كل منها متر مربع، يمكن انتاج طاقة تكفي لتغطية احتياجات 40 منزلاً تقريباً مع تأثير ضئيل على البيئة بأقل من ذلك الذي تسببه طوربينات الطواحين الهولندية التقليدية المشهورة، اضافة الى الكلفة المتدنية جداً وفقاً الى احد الباحثين من الجامعة المذكورة.

 اكثر نظافة
واستناداً لما يقوله الباحث فان الطاقة الجوية هذه قد تكون اكثر نظافة ورخصاً وتأثيراً من توليد الطاقة التقليدية من الرياح.
ومن الواضح ان العالم الآن بحاجة الى المزيد من الطاقة من المصادر المتجددة، كما اننا بحاجة الى ان يكون التقدم اكثر سرعة.
فالريح هو مصدر مهم ظل حتى الآن محدوداً، نظراً لان الطوربينات الهوائية التقليدية لم تنجح سوى في مس طبقة رقيقة جداً مما هو متوفر فعلاً في الغلاف الجوي للأرض.
وعلى الرغم من ان ارتفاع الطوربين الهوائي يصل الى 200 متر فقط، فان الطائرة الورقية يمكنها التقاط التيارات الاعلى، فهي تعمل على ارتفاع يتراوح بين 100 و300 متر، ويمكنها في الواقع التحليق الى ارتفاعات اعلى بكثير، اذ حققت رقماً قياسياً بالارتفاع بلغ 9740 متراً.
ويذلل توليد الطاقة من الطائرات الورقية مشكلة الطاقة المتقطعة التي هي من سمات تقنيات الرياح التقليدية لسبب بسيط، وهو انه كلما حلقت الى ارتفاع اعلى كلما حصلت على تدفق مستقر للرياح.
وبذلك تؤمن الطوربينات المحلقة في الجو المزيد من الطاقة الثابتة وهي اقل تكلفة بكثير لانها تحتاج الى مواد تصنيع اقل من طوربينات الرياح، فبدلاً من الفولاذ هنالك نظام اشبه بلعبة «اليو يو» اي لعبة التأرجح الى الاعلى والاسفل.

حركة الهواء
هنالك كابل يمتد الى الاعلى في الهواء مع جهاز طائر لحصدحركة الهواء، وكانت مجموعتنا قد ركزت على قوة الطائرة الورقية وخصوصاً نظام قوة الضخ فيها. وقد اعتمدنا على قوة سحب الطائرة اثناء تحليقها لسحب الكابل من البرميل الذي يقوم بتشغيل المولد الموجود على الارض.
وحال فك سراح الكابل لترتفع الطائرة وتحلق فانه بحاجة بعد ذلك الى لفه وانزال الطائرة ثانية مما يتطلب كمية محددة من الطاقة، وهذا يتطلب تصميم دائرة للضخ للحصول على قوة للسحب والافلات.
وتوصل الباحثون في الجامعة الى حل لتقليص الخسارة في الطاقة الناتجة عن ذلك، ويكمن الحل بتوجيه الطائرة باتجاه الريح لدى سحبها الى الارض بحيث يقوم تيار الهواء بجزء من المهمة.
وتشبه آلية عمل الطائرة عمل المكبس في محرك السيارة فالمكبس يعلو ويهبط تماماً مثلما تفعل الطائرة الورقية، ومثل هذه الحركة تتحول الى طاقة.
واستناداً الى الباحثين وحال تنفيذ نظامنا الواسع في انتاج مثل هذه الطاقة نقدر ان تكلفة 25 متراً مربعاً من هذا النموذج الاولي لن تتجاوز تكلفة سيارة صغيرة وبالقياسات ذاتها.
 تبلغ تكلفة الطاقة المولدة بفعل الرياح حالياً ثمانية سنتات لكل وحدة (كيلوواط ساعة)، في حين تبلغ تكلفة الانتاج الواسع وفقاً للطريقة الجديدة بوجود طائرات ورقية تغطي مئات مربعة عدة من الامتار نحو سنتين.

طنوس داغر