La energija koju proizvode baloni sa toplim vazduhom To je inovativna tehnologija zasnovana na razlici u gustini između toplog i hladnog vazduha za proizvodnju energije. Prvobitno razvijen od strane australskih istraživača, upoređivan je sa drugim obnovljivim izvorima energije kao što su fotonaponski ili vjetar zbog svog ekonomskog potencijala. Iako je njegova upotreba još uvijek ograničena, početna ispitivanja pokazuju da ima potencijal da značajno doprinese proizvodnji čiste energije.
Kako funkcioniše energija balona na vrući vazduh?
Način na koji baloni na vrući zrak rade za proizvodnju energije temelji se na osnovnim fizičkim principima. Baloni, slični konvencionalni baloni na vrući zrak, oni iskorištavaju razliku u gustini između toplog i hladnog zraka za uspon. U početku su naduvani sa hladan vazduh, koji se zatim zagreva propan ili butan gorionici. Kako se zrak unutar balona zagrijava, on se širi i smanjuje svoju gustinu, omogućavajući balonu da se podigne. Ovaj princip, veoma sličan onom kod rekreativnih balona na vrući vazduh, omogućava generisanje energije kada su baloni povezani na sisteme za generisanje koji koriste prednost kretanja prema gore.
Fizički principi: Gustina i temperatura
Glavni razlog za ovu tehnologiju je razlika u gustini između toplog i hladnog vazduha. Vrući zrak, kada se širi, postaje manje gust od okolnog zraka, stvarajući potisak koji omogućava balonu da se podigne. Ovaj fenomen je uporediv sa principom uzgona koji drži brodove ili bilo koji predmet u tečnosti. U baloni na vrući zrak koji se koriste za proizvodnju energije, Vazduh se zagreva na temperature bliske 100 ° C, što je dovoljno za postizanje uzgona bez ugrožavanja strukturalnog integriteta balona.
Veličina balona je ključna za efikasnost sistema, jer je količina vazduha koja se mora zagrejati znatna. Generalno, ovi baloni se prave sa materijali otporni na toplotu, kao što su najlon ili Dacron, koji mogu izdržati potrebne temperature.
Veličina i karakteristike balona
Baloni namijenjeni za proizvodnju energije veći su od onih koji se koriste u rekreativnim događajima. Mogu doseći veličine koje variraju između 16 i 30 metara visine, omogućavajući im da obezbede dovoljan potisak prema gore da podrže sistem proizvodnje energije. Ove konstrukcije su projektovane od materijala koji su posebno otporni na toplotu i uslove okoline. U potrazi za efikasnom proizvodnjom energije, neki sistemi uključuju mehanizme koji iskorištavaju struje vjetra na različitim visinama, na sličan način kao leteći sistemi vetroturbina. Druga alternativa je stvaranje toplotnog propuha za mobilizaciju turbina na suhom.
Pored materijala otpornih na toplinu, moderni baloni koriste prednosti kombinacije solarna energija i gorionici. Dobar primjer je razvoj hibridnih balona koji koriste sunčevu toplinu u kombinaciji s propanskim gorionicima. Ova inovacija kombinuje tradicionalne sisteme sa obnovljivom energijom kako bi se smanjila potrošnja fosilnih goriva tokom faze leta. 
Prednosti energije balona na vrući zrak
Jedna od glavnih prednosti balona na vrući zrak u odnosu na druge obnovljive tehnologije je ta što ne ovise isključivo o resursima poput vjetra ili sunčevog zračenja. To im omogućava rad u širem rasponu vremenskih uslova. Nadalje, troškovi proizvodnje i rada su konkurentni, jer ne zahtijevaju velike površine zemljišta ili složene strukture.
Nadalje, baloni mogu raditi na različitim visinama, što im omogućava da optimizuju svoje performanse u zavisnosti od atmosferskih uslova. Umjesto da se oslanjaju na vjetar na nivou tla, oni mogu iskoristiti prednosti stabilnijih strujanja zraka u gornjim slojevima atmosfere.
Izazovi i ograničenja
Uprkos svom potencijalu, tehnologija balona na vrući zrak i dalje se suočava s nekoliko izazova. Jedan od glavnih nedostataka je održavati stalan protok energije, budući da efikasnost sistema zavisi od sposobnosti balona da ostane u vazduhu onoliko vremena koliko je potrebno za proizvodnju električne energije. Dodatno, habanje materijala nakon dužeg izlaganja toploti i uslovima okoline može smanjiti trajnost sistema.
Konačno, još jedno ključno ograničenje je korisni životni vijek globusa. Konstrukcijski materijali balona vremenom degradiraju zbog kontinuiranog izlaganja toplini koju stvaraju gorionici i faktorima okoline kao što su sunčevo zračenje i vlaga.
Budućnost energije sa balonima na vrući zrak
Budućnost ove tehnologije obećava. Istraživanja nastavljaju da poboljšavaju energetsku efikasnost ovih sistema i smanjuju troškove implementacije. Konkretno, inovacije koje kombinuju solarna energija sa balonima na topli vazduh može predstavljati značajan napredak. Ovi tipovi hibridnih sistema zahtijevaju manje fosilnih goriva i mogli bi ponuditi održivo rješenje u područjima s promjenjivim klimatskim uvjetima.
Ukratko, energija proizvedena balonima na vrući zrak mogla bi postati značajna alternativa u energetskom miksu, posebno na mjestima gdje energija sunca ili vjetra nije održiva, ili gdje su potrebna fleksibilnija obnovljiva rješenja.