Mida lähemale ehitatakse meile suuri tuuleenergiast elektrit tegevaid tuuleparke, seda enam mõistame, et isegi rohelise energia eest peab maksma. Kas või väljavaate ja helilise reostamise hinnaga. Kuid tuuleveski ei pruugi olla ainus ja vältimatu seade, mille abiga tuulest elektrit välja võluda. Torino polütehnilises ülikoolis on näiteks arendusel projekt nimega KiteGen, mis kasutab tuulest energia saamiseks maailma iidsemaid mänguasju – tuulelohesid.

Tuulelohe on ju praegugi energiaallikas purjetajatele ja tuulesurfajatele. Seal kõrgel taeva all on tuult ka siis, kui maa või vee peal tundub olevat üsna vaikne. Torino polütehnilise ülikooli teadlaste Mario Milanese ja Lorenzo Fagiano silmad säravad, kui nad oma lohelennutamisest kõnelevad.

Mai lõpul Brüsselis toimunud säästva arengu konverentsil äratas nende ettekanne vaat et suuremat tähelepanu kui arut-elu tuumaenergeetika üle. Nende projekt sai alguse 2006. aastal ja septembris 2007 lennutati ühel Milano lähedasel lennuväljal 800 meetri kõrgusele üles tuulejaama lendav prototüüp. Projekti teadusjuht Mario Milanese kinnitab, et katseeksemplar andis hulgaliselt väärtuslikke andmeid, et energeetilist lohet täiustada.

Tuulelohet ei lastud õhku pimesi, vaid varem tehti hulgaliselt arvutisimulatsioone ja keerulisi arvutusi, mille võtab kokku Fagiano doktoritöö. Idee on iseenesest lihtne. Lohe kinnitub trossidega kahe maa peal asuva trumli peale. Kui trosse lastakse järele, haarab tuul lohe kaasa ja see lendab umbes kilomeetri kõrgusele.

Samal ajal kerib lohe kinnitustrosside abiga trumlit, mis on kinnitatud generaatori külge – nii lohe üleslennutamise ajal elektrit toodetaksegi. Kui kõrgus on saavutatud, hakatakse lohet tasa ja targu teisel trumlil oleva mootoriga allapoole kerima. Nipp on selles, et kui lohe üles lendab, on tema trajektoor turbulentne, alla kerides aga otsene. Seepärast vajataksegi allakerimiseks palju vähem energiat, kui lohe üleslennutamisel saadakse.

Lohe liikumist juhib arvuti. „Kui tuuletornis annab 80 protsenti elektrienergiast tiivapinna 20 protsenti, siis tuulelohel töötab kogu pind,” selgitab Milanese. Ühe elektrit tootva tuuletorni maksumusest moodustab suurema osa just torn, kuigi see tegelikult tööd ei tee.

„Tuulelohe on kui tuuleveski, millelt on kõik kasutu eemaldatud,” ütleb Milanese. Kahemegavatine tuuleturbiin kaalub umbes 300 tonni. Sama võimsusega kõrgelennuline lohe, mille pind on 500 ruutmeetrit ja trossid kilomeetripikkused, kaalub vaid kaks tonni.

Lohe lendu kontrollitakse selle pardal oleva GPS-seadmega ning magnet- ja inertsanduritega. Purje asendit ja kiirust jälgivad ka maapealsed andurid. Samuti jälgitakse kaabli pinget, toodetavat võimsust ning tuule suunda ja kiirust. Kõike seda juhib elektrooniline kontrollsüs-teem, mis vajaduse korral tõm-bab või laseb trosse järele.

Energiat saadakse kaheastmelise toimimise kaudu. Tõm-befaasis kasutab lohe tuuleenergiat, et trumlile kinnitatud generaatorit pööritada. Kui tross on kogu pikkuses lahti keritud, siis algab passiivne faas, mille jooksul mootorid lohe jälle alla kerivad.

Intelligentne lohe

Arvutimudelid võimaldavad välja rehkendada, kui suur on lohelt saadav energia. Katsetused väikese mudeliga näitasid, et arvutused peavad paika. Kasutades tuule kiiruse andmeid, mis on aastate pikku jäädvustatud, kinnitavad Itaalia teadlased, et võrreldes tuuleveskiga suudab nende KiteGen anda kaks korda enam energiat isegi tuuleveskile soodsates paikades. Seal, kus tuuleveski jaoks on tuult vähe, saab kõrgele lennutatav lohe sellest energiat ikka kätte.

Teadlased on välja arvutanud ka loheenergia maksumuse ja jõudnud järeldusele, et see on odavam kui teised energialiigid. Tavalise tuuletornil asuva tuulegeneraatoriga võrreldes tuleb loheenergia näiteks kaks korda odavam.

Milanese ja ta kolleegid unistavad tuuleloheparkidest, mis annaksid sama palju energiat kui keskmine tuumajaam. „Vajame elektri tootmisel olulist läbimurret,” ütleb ta. „Meie masin on kerge, dünaamiline ja intelligentne.” Siiski vajaks selline tuulepark enam hooldust kui tuuleveskitest koosnev park. Kuid Milanese väitel on hinna sisse arvestatud ka hooldus, mis on suuresti automaatne, arvutustehnikal põhinev.

Mis puutub tuulelohe välimusse, siis sõltub see hindajast, mis talle ilusam tundub – kas taeva all lendav lohe või maal pöörlev veskitorn. Seda, et lohe tuuletuse korral alla kukuks, Milanese eitab. Sel juhul keritakse see automaatselt maa peale tagasi. Muidugi vajab lohepark inimasustusest vaba piirkonda. Kuid ega kedagi oma õuel põrisev tuuleveski ka eriti paelu.

Nii et ehk näeme tuumajaama või tuuleveski parkide asemel tulevikus taeva all lendamas hoopis tuulelohede parve. Ja kui ei näegi, siis on uudsete energiatootmise viiside üle mõtleminegi tehnoloogiat edendav tegevus.