Саул Гриффит: воздушные змеи - возобновляемая энергия будущего

Если вы хотя бы чуточку на меня похожи, то в солнечные летние выходные в Сан-Франциско вы заняты тем, что мастерите экспериментальные судна на подводных крыльях, работающие на энергии воздушного змея, и способные идти на 30 узлах и больше. И вам становится ясно, что ветер обладает исключительной мощью и может делать потрясающие вещи. В один прекрасный день, подобное этому судно побьет, возможно, мировой рекорд скорости.

Но воздушные змеи – не просто игрушки, как вот эта. Расскажу вкратце об истории змеев и о прекрасном будущем этой любимой каждым ребёнком игрушки. Воздушные змеи известны более, чем 1000 лет, китайцы использовали их в военных целях, и даже для подъёма человека. Так что, в тот период было известно, что змей может поднять большой груз. Не могу сказать, отчего внутри этого конкретного человека отверстие.

(Смех)

В 1827 году, некто по имени Джордж Покок (George Pocock) впервые с помощью воздушного змея привел в движение кабриолет, состязаясь с конными экипажами в английской провинции. Позже, конечно, на заре воздухоплавания, все великие изобретатели того времени - как, например, Харгривс (Hargreaves), Лэнгли (Langley), и даже изобретатель телефона Александр Белл, который запускал вот этот змей - все делали это в стремлении создать авиацию.

И, наконец, вот эти два парня стали запускать змеев с целью разработки системы управления, которая, в конечном итоге, поднимет человека в воздух. Конечно, это – Орвилл и Уилбер Райт (Wright), а вот – планер братьев Райт. Их эксперименты с воздушными змеями привели к тому знаменательному событию, когда, набрав силы, человек впервые поднялся в воздух всего на 12 секунд. Для будущего коммерческой авиации это было потрясающе.

Но из-за этого, к сожалению, занятие воздушными змеями повторно свелось к детским играм. Так было до второй половины 1970-х годов, периода последнего энергетического кризиса. И чудесный человек по имени Майлз Лойд (Miles Loyd), который живет на окраине Сан-Франциско, опубликовал основополагающую статью, оставшуюся совершенно незамеченной, в журнале Journal of Energy. Статья о том, как использовать привязанный к тросу аэроплан для генерирования огромных объёмов электроэнергии. Важнейшее сделанное им открытие – крыло быстрее проходит, в свободном полете, сквозь воздух и генерирует больше энергии в единицу времени, чем двигатель с прикреплённым крылом.

И так начался рост ветряных двигателей. Некоторые уже возвышаются вплоть до 100 метров по высоте оси. Однако, существенно выше этого стать они не смогут, при том, что больше высоты значит больше сила ветра, и больше мощности - может даже вдвое больше, чем сейчас.

Вернемся в настоящее. Энергетический кризис продолжается, вдобавок к нему теперь еще и кризисные климатические изменения. Так вот, человек производит около 12 триллионов ватт, или 12 тераватт энергии, используя ископаемое горючее. Эл Гор (Al Gore) говорил о том, почему вот эти цели необходимо достичь. В реальности это значит, что в следующие 30-40 лет мы должны дополнительно произвести не менее 10 тераватт чистой энергии каким бы то ни было образом. Ветер – это, после солнца, второй по величине возобновляемый источник энергии: 3600 тераватт, чего более, чем достаточно для 200-кратного удовлетворения потребностей человечества. Большая часть этого остается на высотах, превышающих 100 метров и остающихся недостижимыми для нынешнего уровня техники.

Вот вам рассвет новой эры воздушных змеев. Это наша экспериментальная площадка на гавайском острове Мауи (Maui). Я сейчас покажу первое автономное производство энергии из любимого каждым ребёнком занятия. Как видите, только робот сможет по тысячам часов летать на этой штуке. Полёт может вызвать легкую тошноту. Вот здесь мы фактически производим около 10 киловатт. Этой энергии хватит, вероятно, на покрытие потребностей пяти американских домохозяйств, и её дает змей не намного крупнее этого рояля. Тут по-настоящему важная вещь – это то, что тут разрабатываются системы управления, как это делали братья Райт, которые сделают полёт устойчивым и продолжительным. А ослепительный пейзаж только способствует работе.

Это – искусство писания на снегу в переводе на язык воздушного змея. Вот как можно выписывать своё имя в небе.

А вот куда мы фактически движемся. Мы уже прошли этап 12-секундного полёта. И мы работаем в направлении установок масштаба мегаватт, которые бы летали на высоте порядка 600 метров и производили бы много чистой электроэнергии.

Естественный вопрос: а каков размер таких установок? Так вот, размер бумажного самолёта может … пардон! … может снабдить питанием сотовый телефон. Размер (спортивного) самолета Cessna даст 230 киловатт. Если мне дадут (частный) Gulfstream, я оторву его крылья и дам мегаватт энергии. Из (крупно-пассажирского) Boeing-747, я сделаю 6 мегаватт - это больше, чем даёт сегодня крупнейший ветродвигатель. А (транспортник) Spruce Goose я превращу в крыло на 15-мегаватт.

Можно сказать, что парень замахнулся слишком дерзко. Согласен. Но словом «дерзко» можно охарактеризовать многие реальные исторические факты. Вот – завод холодильников, который во время Второй Мировой Войны выпускал самолеты. До войны, завод производил 1000 самолетов в год. К 1945-му году производство достигло ста тысяч. С таким заводом на 100 000 самолетов в год можно лет через 10 удовлетворить всю потребность США в электроэнергии.

Вот вам и история про молодых людей, дерзко строящих планы с этой мечтой. Нас немало. Мне выпало счастье работать с 30 людьми этого типа. И я считаю, что надо поддерживать все мечты всех детей, которые мастерят такие невозможные штуки. Спасибо. (Аплодисменты)