İngiltere'nin dronlardan elektrik üretmeye yönelik planı finansman desteği alıyor.

Araştırmacılar, uçan drone'lar kullanarak rüzgar enerjisi hasadını ilerletmeye , verimliliği ve net sıfır girişimlerini artırmaya hazırlanıyor.

Havadan taşınan rüzgar enerjisi sistemleri (AWES) teknolojisi, bir yer istasyonuna bir drone bağlayarak rüzgar enerjisini geleneksel rüzgar türbinlerinden daha yüksek yüksekliklerde topluyor. Drone yer istasyonundan uzaklaşırken kuvvetli rüzgar elektrik üreten jeneratörü çalıştırıyor.

Bristol Üniversitesi'nin uçuş dinamikleri ve kontrol öğretim görevlisi Dr. Duc H. Nguyen liderliğindeki bir ekip, AWES alanındaki araştırmalarını ilerletmek üzere Birleşik Krallık Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi'nden (EPSRC) 375.000 sterlinlik bir hibe aldı.

Araştırmacılar, teknolojinin karbon ayak izini azaltarak, hem açık deniz hem de kara operasyonları için esneklik sunarak ve uzak bölgelerdeki yetenekleri geliştirerek Birleşik Krallık'ın enerji sektörüne fayda sağlayabileceğini iddia ediyor.

EPSRC fonunun yanı sıra proje, sektörün önde gelen iki oyuncusuyla yapılan işbirliklerinden de faydalanıyor: Norveçli temiz enerji girişimi Kitemill ve Madrid Carlos III Üniversitesi.

AWES, geleneksel rüzgar türbinlerine kıyasla daha yüksek irtifada rüzgar enerjisi toplanmasına olanak tanır. Bunu başarmak için insansız bir hava aracı (İHA) bir yer istasyonuna bağlanır. İHA, yer jeneratörüne güç veren ve elektrik üreten güçlü rüzgar tarafından dışarı çekilir.

Kitemill'in geliştirmekte olduğu modelde uçurtma, ipin çekilmesiyle kaldırma kuvveti yaratırken rüzgar altında daireler çizerek uçar. Uçurtma, rüzgar hızının yaklaşık üçte birinden sonra sarmal şeklinde süzülerek rüzgarla teması artıyor.

İp için maksimum açıklığa ulaştığında, enerji üretimini en üst düzeye çıkarmak ve dönüş aşamasında kullanılan enerjiyi en aza indirmek için konum değiştirir ve hızla sarılır.

Bu uçurtmalar her zaman doğru irtifanın yanı sıra rüzgar hızını da arayarak otomatik pilotta çalışır. Sert hava koşullarında veya düşük rüzgar hızlarında geri dönüp yer istasyonuna inmek üzere programlanmışlardır.

En fazla gücü üretmek için AWES, güçlü aerodinamik kuvvetlere dayanırken karmaşık desenlerde uçmalıdır. Bu kurulum, küçük bir yanlış hesaplamanın bile dronun düşmesine neden olabileceği hassas kullanım özelliklerine sahip karmaşık bir sistemle sonuçlanır.

Fon, Nguyen ve ortaklarının bu zorluğun üstesinden gelmesine destek olmayı amaçlıyor. Nguyen, çalışmanın teknolojinin verimliliğini ve güvenliğini artırarak AWES'in ticarileştirilmesine kapı açacağını öngörüyor.

AWES'i ticari olarak uygulanabilir kılmak için iki temel alanda iyileştirmeler yapılması şart. Bununla birlikte, genellikle basitleştirilmiş bir AWES modeline dayalı karmaşık bir kontrolör tasarlamak veya basit bir kontrolörü yüksek sadakatli bir model üzerinde test etmek gibi ödünleşimler gereklidir.

Ekibe göre, şu anda AWES topluluğu karmaşık model/kontrolör çiftlerini hızlı bir şekilde doğrulamak için bir yöntemden yoksundur. Bu eksiklik birçok prototipin tam operasyonel kapasiteye ulaşmasını engellemiş, projenin erken sonlandırılmasına yol açmış ve ticarileşmeyi engellemiştir.

Nguyen liderliğindeki bu yeni proje, çatallanma ve devamlılık yöntemlerini kullanarak bu zorluğun üstesinden gelmeyi amaçlıyor.

Kanat kayması, spin ve derin stall gibi tehlikeli davranışları tahmin etmek için uçak dinamiği çalışmalarında başarıyla uygulanan bu sayısal teknikler, çeşitli koşullar altında beklenen davranışların bir 'haritasını' sağlar.