Đối với lĩnh vực năng lượng gió, kích cỡ tuốc-bin và cánh quạt càng lớn thì càng giúp sản xuất nhiều điện. Chẳng hạn, dự án Vineyard Wind, một trang trại điện gió đang được xây dựng cách đảo Martha’s Vineyard ở bang Massachusetts khoảng 15 dặm, sẽ có 62 tuốc-bin với các cánh quạt dài hơn 91 mét.

Giờ đây, một số startup muốn chứng minh rằng, các thiết bị sản xuất năng lượng gió nhỏ hơn, yên tĩnh hơn và ít gây chú ý hơn cũng có thể hữu ích. Mục tiêu của họ không phải là thay thế các cánh quạt lớn thường thấy ở các trang trại điện gió, mà là cung cấp sự bổ sung với các hệ thống sản xuất điện gió quy mô nhỏ hơn, dễ bảo dưỡng hơn và có thể lắp đặt ở những nơi mà trang trại gió thông thường thể không hoạt động. Ví dụ, các hệ thống này có thể lắp đặt dọc theo mép mái bằng của các tòa nhà hoặc dọc theo các con đường.

Những những ủng hộ các công nghệ này cho rằng chúng sẽ giúp mở rộng năng lượng gió đến các khu vực mới, gần nơi tiêu thụ điện hơn. Chúng cũng có thể vượt qua một số rào cản pháp lý được tạo ra khi các cộng đồng người dân địa phương phản đối tiếng ồn, sự phá vỡ cảnh quan tự nhiên và mối nguy hiểm đối với các loài chim ở các dự án điện gió lớn.

Hoạt động sản xuất điện từ năng lượng gió đang tăng trưởng nhanh chóng. S&P Global Commodity Insights dự đoán, tỷ trọng của điện gió trong cơ cấu sản lượng toàn cầu sẽ tăng lên khoảng 18% vào năm 2033 từ mức 8% hiện nay. Hãng nghiên cứu này cho biết trong 7 năm tới, ngành công nghiệp điện gió trên thế giới dự kiến bổ sung thêm công suất tương đương với công suất điện gió đã lắp đặt trong ba thập niên qua.

Theo Aaron Barr, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu năng lượng gió trên bờ của hãng tư vấn Wood Mackenzie, ở những nơi có nhiều gió, hệ thống sản xuất điện gió quy mô nhỏ có thể cạnh tranh về chi phí với năng lượng mặt trời hoặc giá điện bán lẻ trong cùng khu vực. Theo Barr, tại Mỹ, các cơ sở lắp đặt năng lượng gió quy mô nhỏ, được sử dụng để cung cấp điện cho các hộ gia đình, doanh nghiệp hoặc cộng đồng, có tổng công suất lắp đặt chỉ hơn 1 GW. Con số đó rất nhỏ so với gần 150 GW công suất điện gió quy mô lớn được lắp đặt tại Mỹ.

Aeromine Technologies, một startup có trụ sở tại Los Angeles, đang thử nghiệm các thiết bị thu và khuếch đại gió đập vào mặt bên của các tòa nhà và tăng tốc khi gió thổi qua mái bằng. Thiết bị này hứng gió đi qua một cặp cánh lướt gió khí động học (tương tự như trên xe đua) để tối đa hóa tốc độ gió. Khi đi qua, gió tạo ra một vùng chân không áp suất thấp (giúp hút gió) ở đế của thiết bị, làm quay một cánh quạt tuốc-bin bên trong, do đó tạo ra năng lượng. Các thiết bị này có dạng hình hộp, cao khoảng 3 mét và nhìn bề ngoài giống như thiết bị điều hòa không khí và thông gió.

Carsten H. Westergaard, nhà khoa học người Đan Mạch, một trong những người đồng sáng lập Aeromine, đã phát minh ra công nghệ này 7 năm trước khi ông làm việc tại Đại học Công nghệ Texas. Khoảng một năm trước, Aeromine đã lắp đặt một chiếc hộp sản xuất điện gió lên nóc của nhà máy của tập đoàn hóa chất BASF ở Wyandotte, bang Michigan để giúp cung cấp điện cho nhà máy. David Asarnow, CEO của Aeromine, cho biết cuộc thử nghiệm ở nhà máy của BASF là một “trải nghiệm tuyệt vời” cho đến nay.

Asarnow tiết lộ Aeromine đang thuyết phục chủ sở hữu của các chung cư để lắp đặt các thiết bị điện gió này trên đỉnh các tòa nhà của họ. Ông cho biết, công nghệ này có thể được kết hợp với các tấm pin mặt trời để sử dụng trên mái của các trung tâm phân phối hàng hóa, tòa nhà văn phòng và cơ sở quân sự, cùng những nơi khác.

Theo Aeromine, các hộp sản xuất năng lượng gió của công ty cung cấp năng lượng nhiều hơn tới 50% so với hệ thống tấm năng lượng mặt trời có cùng chi phí đầu tư, trong khi chỉ chiếm 10% không gian trên mái nhà và không gây tiếng động lớn.

Startup Alpha 311 (Anh), được thành lập cách đây 4,5 năm để phát triển các tuốc-bin gió có thể lắp đặt dọc theo các con đường hoặc đường ray để thu năng lượng từ chuyển động nhanh của ô tô hoặc tàu hỏa gần đó. Các thiết bị này được thiết kế dưới dạng hình trụ có đường kính khoảng một mét và cao 2 mét, với các cánh quạt bằng sợi carbon được gắn trên một trục thẳng đứng ở bên trong. Barry Thompson, CEO của Alpha 311, cho biết, chúng cũng có thể được gắn trên các cây cầu hoặc tháp viễn thông.

Những tuốc-bin này đã được thử nghiệm trên mái của nhà thi đấu thể đa năng O2 ở London. Alpha 311 cũng đã ký một thỏa thuận lắp đặt chúng trên các cột đèn dọc theo đường cao tốc ở Telford, Anh. Công ty đặt mục tiêu bắt đầu lắp đặt chúng ở các tòa nhà của những khách hàng khác vào cuối năm nay. Thompson cho biết các tuốc-bin này có thể cung cấp năng lượng cho hệ thống chiếu sáng đường phố, mang lại cho chính quyền địa phương một nguồn doanh thu mới. Alpha 311 cũng có kế hoạch sử chúng để thu thập dữ liệu giao thông trên đường phố.

Trong khi đó, Vortex Bladeless, startup có trụ sở tại Ávila, Tây Ban Nha, đã phát triển các cột trụ có độ cao khác nhau nhưng không có cánh quạt. Những cây cột này tạo ra năng lượng khi rung lắc trên đế của chúng để phản ứng với những cơn gió giật từ bất kỳ hướng nào. Rodrigo Rupérez, CEO của Vortex, cho biết nhiều đối tác đang thử nghiệm các cột sản xuất điện gió này. Theo Vortex, chúng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho từng hộ gia đình hoặc sạc pin của xe điện và các thiết bị khác.

Matthew A. Lackner, giám đốc Trung tâm Năng lượng gió của Đại học Massachusetts Amherst (Mỹ), nhận định, một số công nghệ điện gió mới nói trên rốt cục có thể chỉ tạo ra một lượng điện nhỏ. “Những gì chúng ta cần là triển khai rộng rãi công nghệ thực sự tốt mà chúng tôi đã có”, Lackner nói.

Asarnow của Aeromine nói rằng công ty của ông không đưa ra tuyên bố lớn lao nào về giải pháp mới cho các vấn đề năng lượng của thế giới, mà chỉ cung cấp một giải pháp để chủ sở hữu các tòa nhà tạo ra năng lượng tại chỗ.

Ông nói: “Aeromine có thể không cung cấp năng lượng cho toàn bộ thành phố, nhưng nó có thể cung cấp năng lượng sạch cho toàn bộ các địa điểm công nghiệp và bán lẻ, góp phần giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.