Användningen av drakar för att fånga vindenergi och förvandla den till kostnadseffektiv "grön" el kan komma inom räckhåll, med EPSRC-finansierad forskning vid Imperial College London som spelar en viktig roll för att göra det möjligt.

Kopplad till ett bredare Innovate UK-finansierat projekt, ett team vid Imperials flygavdelning har satt en kite-energianordning genom sin takt med hjälp av en vindtunnel som är en del av den EPSRC-stödda National Wind Tunnel Facility (NWTF).

Datan som produceras har hjälpt Glasgow-baserade Kite Power Systems (KPS) – ett företag som siktar på att få drakenergi till marknaden 2025 – att optimera sin enhet för att förbättra dess effektivitet och effektivitet. Detta gör det möjligt för företaget att ta konceptet till nästa utvecklingsstadium.

Drakenergi innebär att en specialdesignad drake kopplas till en spole via kablar. När draken rör sig i vinden, i ett mönster av åtta, draget i kabeln vrider spolen och trummans rörelse utnyttjas för att generera elektricitet. Drakar av detta slag kan sättas ut i grupper, med offshore-lägen en potentiell möjlighet där installationer skulle kunna producera betydande mängder konkurrenskraftigt prissatt kraft.

Vindtunneltesterna vid Imperial undersökte "belastningen" som en modell av drakenergianordningen som mätte tre meter x en meter utsattes för, samt effekten av "drag" när den manövrerade. Eftersom kite-energianordningar skulle utformas för att röra sig i luften med hastigheter på upp till 80 meter per sekund, dessa krafter kan vara mycket betydande, så designen måste kombinera smidighet med robusthet.

Professor Mike Graham, som ledde det kejserliga laget, säger:"Vi behandlade både en tygmodell av kite-energianordningen och en stel aerofoil-modell av tvärsnitten och de insamlade data har hjälpt KPS att bedöma denna design. Vårt arbete har också hjälpt till att informera valet av material som kommer att användas i enheterna. Konsortiet som var involverat i Innovate UK-projektet inkluderade mycket industriellt stöd, men Imperial har varit den enda inblandade akademiska partnern. Vårt arbete har därför spelat en utmärkande roll för att konceptet ska kunna gå framåt."

Vindtunneln på Imperial som användes i testet har en 18 meter lång höghastighetsarbetssektion och en stor lågfartssektion på knappt sex meter bred och tre meter hög. Det är en av tre vindtunnlar på högskolan som ingår i NWTF.

Professor Graham säger:"NWTF består av 17 vindtunnlar placerade över sju brittiska universitet, tillsammans tillhandahålla en anläggning i världsklass tillgänglig inte bara för universitet utan även för industribaserade användare. Det kommer att hålla Storbritannien i framkanten av forskning inom aerodynamik och vätskemekanik och vårt arbete med drakenergi har varit ett bra exempel på dess värde."

David Ainsworth, KPS VD, säger:"Det arbete som genomfördes i vindtunneln av Imperial College London som en del av Innovate UK-anslaget var ovärderligt för vår ökade förståelse för våra komponenters beteende. Lärandet har avsevärt styrt vår teknikriktning och säkerställer att vi är på väg mot kommersialisering till 2025."