Vindkraftverk som kan flyta hundratals kilometer ut i havet kan en dag bidra till att tillgodose våra energibehov utan att vara en synvilla från land, säger forskare i dag.

Vindkraftverk till havs är inte nya, men de står vanligtvis på torn som måste drivas djupt ner i havsbottnen. Detta arrangemang fungerar bara på vattendjup på cirka 15 meter eller mindre – tillräckligt nära kusten för att de fortfarande ska vara synliga.

Forskare vid Massachusetts Institute of Technology och National Renewable Energy Laboratory (NREL) har konstruerat ett vindkraftverk som kan fästas på en flytande plattform. Långa stålkablar skulle binda den flytande plattformens hörn till ett betongblock eller ett annat förankringssystem på havsbotten, som ett högteknologiskt fartygsankare. Upplägget kallas “tension leg platform” (TLP) och skulle vara billigare än fasta torn.

“Du betalar ingenting för att vara flytande”, säger Paul Sclavounos, professor i maskinteknik och marinarkitektur vid MIT, som deltog i konstruktionen.

Den flytande plattformen svajar från sida till sida, men inte upp och ner. Datorsimuleringar tyder på att plattformarna även under orkaner skulle förskjutas med endast cirka tre till sex fot och att turbinbladens botten skulle rotera långt över toppen av även den högsta vågen. Dämpare som liknar dem som används för att stabilisera skyskrapor under starka vindar och jordbävningar skulle kunna användas för att ytterligare minska rörelsen i sidled, säger forskarna.

Likt de havsbaserade vindkraftverk som för närvarande används skulle TLP:erna använda sig av undervattenskablar för att transportera elektriciteten till land.

Forskarna uppskattar att deras flytande turbiner skulle kunna fungera på vattendjup som sträcker sig från cirka 100 till 650 fot. Detta innebär att de i nordöstra USA skulle kunna placeras cirka 30 till 100 sjömil utanför havet. Eftersom vindarna är starkare längre ut till havs skulle de flytande vindkraftverken också kunna generera mer energi – 5,0 megawatt (MW), jämfört med 1,5 MW för landbaserade enheter och 3,5 MW för konventionella offshoreuppställningar.

För att spara pengar skulle monteringen av TLP:erna kunna göras på land – troligen på ett skeppsvarv – och bogseras ut till havs av en bogserbåt, säger forskarna.

Sclavounos uppskattar att byggandet och installationen av TLP:erna skulle kosta en tredjedel av vad det kostar att installera de nuvarande havsbaserade tornvindmöllorna. En annan fördel med att använda flytande plattformar är att vindkraftverken skulle kunna flyttas runt. Om ett företag med 400 vindkraftverk i Boston behöver mer kraft i New York kan det koppla loss några av sina vindkraftverk och bogsera dem söderut.

Forskarna planerar att installera en prototyp i halvskala av sin uppfinning söder om Cape Cod.

“Vi skulle ha en liten enhet som sitter där ute för att visa att den här saken kan flyta och uppföra sig på det sätt som vi säger att den kommer att göra”, säger Sclavounos.

• Framtidens kraft: 10 sätt att styra det 21:a århundradet
• Top 10 nya miljötekniker
• En kraftfull ny karta: Where the Wind Blows
• 40,000-Acre Wind Farm Proposed for Iowa
• Controversy Swirls Around Wind Farm Plan
• A Step Toward Personal Windmills