Automobilka Toyota v Japonsku testuje využití velkých osmimetrových draků, kteří by se v budoucnu mohli stát zdrojem energie. Nejde ale o dětskou zábavu, má to zcela konkrétní a seriózní účel: výzkumníci mají zjistit, jak lze pomocí draků létajících v západním tryskovém proudění vyrábět elektřinu, a využít tak větrnou energii. Cílem je nechat draky létat ve velké výšce a vyrábět energii tak, že budou vysokopevnostním vláknem uvázáni k pozemním generátorům.
Automobilka Toyota před lety vyvíjela letecké motory, které byly certifikovány ve Spojených státech. Členové tehdejšího oddělení vývoje společně s automobilovými návrháři později utvořili tým projektu Mothership zaměřený právě na pouštění draků. Jeho součástí projektu je obrovské sportoviště v Iwatě v prefektuře Šizuoka, které slouží jako zkušební „letiště“. Právě tady se pouštějí zmínění draci.
Mohlo by se zdát, že výroba elektřiny pomocí draků je poněkud bizarní téma výzkumu, nicméně tento projekt stojí na pevných základech. „Japonsko většinu své energie dováží, a jelikož země je hornatá, je zde i potenciál obnovitelných zdrojů omezený. Energetická bezpečnost je budoucí společenský problém. Pustili jsme se proto do hledání vysokokapacitních přírodních zdrojů energie s cílem zvýšit energetickou soběstačnost,“ vysvětluje Group Manager projektu Mothership Eidži Itakura.
Nejsilnější západní vítr
Na vysoké škole si Itakura jako hlavní zaměření zvolil letecké inženýrství, a poté co se stal zaměstnancem Toyoty, pracoval na vývoji leteckých motorů. Jeho neobvyklý výzkum, který využívá výhodu západního tryskového proudění nad Japonskem, začal už v roce 2018.
Západní tryskové proudění nad Japonskem má prý nejvyšší průměrnou rychlost větru na světě. Ačkoli nápady na využití této větrné energie mají v oblasti letectví mnozí výzkumníci, málokdy se týkají draků. Většina odborníků přesto reagovala se zájmem. Spousta amerických výzkumníků dokonce potvrdila, že se chce projektu také účastnit.
Itakurův tým v současné době zdokonaluje technologii řízení polohy, která udržuje draka ve vzduchu bez ohledu na povětrnostní podmínky. Po překonání různých překážek se jim podařilo dosáhnout stabilního letu za rychlosti větru 30 m/s, při kterém mívají problém i drony a vzducholodě. Cílem je nechat draky létat ve velké výšce a vyrábět energii tak, že budou vysokopevnostním vláknem uvázáni k pozemním generátorům.
Nejsou z papíru, ale z tkaniny
Hlavní vize projektu počítá s propojením draků, kteří létají vedle sebe, pomocí lana, a umožňují tak dopravu nákladu ze země. Díky velké výšce by také mohli sloužit jako retranslační stanice pro přenos optické satelitní komunikace na zem.
Nejnáročnějším úkolem bylo vyrobit draky tak, aby byli dostatečně lehcí. Pomohla lokální tradice. „Japonsko mívalo prosperující textilní průmysl, takže zde působí řada společností disponujících vyspělými technologiemi. Během postupu metodou pokusu a omylu jsme objevili špičkovou tkaninu, na kterou lze nanést vrstvu pryskyřice,“ popisuje Itakura.
Výsledkem je neskutečně lehký a zároveň pevný materiál vytvořený společnostmi Toyobo, Sakai Sangyo a Toyo Cloth. Je o 31,5 % lehčí než dosavadní výrobky. „Poté co jsme jej představili na jedné akademické konferenci, začaly nám chodit poptávky z celého světa. Japonská agentura pro průzkum vzdušného a kosmického prostoru (JAXA) nám dokonce nabídla spolupráci na vývoji,“ řekl Itakura.
V kilometrové výšce se vyrojil hmyz
V roce 2020 draci poprvé dosáhli výšky 1000 metrů a na speciálním letišti se slavilo: „Už je výš než Tokyo Tower! Výš než Skytree!“ Následovaly pokusy o delší lety včetně nočních. Tým se vybavil reflexními prvky, jaké bývají k vidění na staveništích, a celý prostor byl osvětlen průmyslovými reflektory. Navzdory všem bezpečnostním opatřením ale nastaly problémy. „V životě jsem neviděl tolik hmyzu. Vyrojil se kolem světel jako v nějakém hororu,“ vzpomíná se smíchem Itakura.
Jeho draci mají navíc kořeny v historii samotné historii Toyoty. Její zakladatel Sakiči Toyoda totiž už v dětství vynikal svou šikovností a pouštění draků miloval. Itakura proto vyrazil do jeho rodiště Kosai v prefektuře Šizuoka, kde si prohlédl repliku Sakičiho draka vyrobenou podle původních nákresů.
Pro obyvatele Kosaie je mimochodem pouštění draků součástí každodenního života, přičemž využívají silného větru od moře Enšú. Itakura tu proto v době, kdy to vypadalo, že projekt bude brzy zrušen, předvedl svůj výtvor místním dětem. Nadšené publikum, složené z dětí i jejich rodičů, však Itakuru a jeho tým výrazně povzbudilo k další činnosti.
Létající farmy nebo přesnější předpověď počasí
Projekt budí nadšení na všech frontách. Oba Itakurovi synové jdou dnes v otcových stopách a studují letecké inženýrství na vysoké škole. Unikátní projekt navíc vzbudil další zájem o Toyotu. „První, co mi nedávno na jednom brífinku řekl bývalý předseda Učijamada, bylo: Takže vy jste ten chlápek, co se proslavil tím, že si vydělává pouštěním draků,“ směje se Itakura.
Projekt má navíc obrovský potenciál přesahující hranice výroby elektřiny. Technologie by se dala využít i v leteckých strojích. Schopnost dopravovat náklady, jež jsou pro drony nadměrně těžké, by mohla být řešením pro hornaté oblasti nebo odlehlé ostrovy. Využití však může být ještě mnohem širší, i bizarnější. „Například některým zemědělským plodinám, jako je třeba zelí, se lépe daří v chladnějším podnebí. A jelikož teplota s narůstající nadmořskou výškou klesá, mohli bychom vyrábět větší draky, a vytvořit tak létající farmy,“ plánuje Itakura.
Když je nutné rychle převézt pacienta z odlehlých japonských ostrovů do nemocnice na pevnině, nebývají záchranářské vrtulníky v noci k dispozici. S technologií od draků by se však mohly vytvořit vrtulníky schopné létat za každého počasí.
Draci by také mohli létat nad mořem s čidly pro měření vertikálního rozložení vodní páry, což by umožnilo získávat přesnější informace o počasí. Přesná a včasná předpověď přívalových dešťů by opět pomohla zachraňovat životy i majetek. A podle šéfa tohoto projektu by se dalo uvažovat o vznášejících se městech. Taková vize může působit jako přitažená za vlasy, ale člověk, jenž dotáhl energetický projekt společnosti Toyota tak daleko, myslí své pokusy o změnu budoucnosti zcela vážně.
„Naším dalším cílem je létat ve výšce 5000 metrů nepřetržitě po dobu osmi let. Dosavadní rekord je 12 hodin ve 2700 metrech, takže před sebou ještě máme náročné úkoly, k nimž patří zdokonalení odolnosti povětrnostním podmínkám a větší spolehlivost,“ uzavírá Eidži Itakura.
(mig)
