Bas Joosse 30 oktober 2018, 13:01

Vliegtuig wekt windenergie op boven zee

Offshore windturbines hebben nu een hoogte van ongeveer 200 meter. Daarboven waait het harder, waardoor er meer energie op te wekken is. Om dat te gaan doen, ontwikkelen twee Nederlandse bedrijven een vliegtuig.

Ampyx airborne wind energy

Het Nationaal Lucht en Ruimtevaartcentrum (NLR) en Ampyx Power hebben een subsidie ontvangen om een vliegtuig te ontwerpen waarmee op grote hoogte energie moet worden opgewekt. Door de subsidie kan het Airborne Wind Energy Systeem (AWES) opgeschaald worden naar een systeem waarmee een megawatt aan energie kan worden opgewekt.

Vliegtuig

Met het systeem wordt een vliegtuig op een hoogte van meer dan 200 meter gebracht; het vliegtuig zit met een kabel vast aan een lier. Doordat het vliegtuig in de lucht patronen vliegt, wordt de kabel steeds opnieuw uitgerold en werkt de lier als een dynamo die stroom opwekt.

“Uitgangspunt is dat het vliegtuig een aanzienlijke afmeting moet hebben en tegelijkertijd heel wendbaar moet zijn om zo effectief mogelijk en tegen zo laag mogelijke kosten energie op te opwekken”, zegt Martin Nagelsmit van het NLR.

Het vliegtuig moet de vervanger worden van de eerste offshore windturbines in Europa; zij zijn aan het eind van hun levensduur. De bestaande funderingen  van de windturbines kunnen hergebruikt worden om platforms op te plaatsen. Het systeem heeft volgens Ampyx negentig procent minder materialen nodig dan een normale offshore windturbine.

Effectiever en stiller

Volgens de partijen wordt het nieuwe systeem effectiever en stiller dan de huidige windturbines. Bovendien is er minder onderhoud nodig en kan het systeem op meerdere plaatsen in de wereld worden ingezet. Ontwikkelaar Ampyx Power werkt al langere tijd aan het concept. Begin dit jaar werd nog een crowdfundingactie gehouden om € 2,5 mln op te halen voor het prototype van het toestel.

Het Amerikaanse bedrijf Sky Windpower ontwikkelde eerder al een zogeheten Flying Electric Generator; een vliegende windturbine van 550 kilo die in de lucht hangt. De toepassing daarvan kwam echter niet van de grond.

Bron: NLR | Foto: Ampyx

De zonnepanelen en windmolens voorbij: 7 keer creatief duurzame energie opwekken

1. Vliegende windmolens en energievliegersVliegers die energie opwekken. Dat bestaat niet alleen, maar is ook hard op weg naar de markt. Het Britse Kite Power Systems haalde eerder al investeringen op van Shell, E.on en oliedienstverlener Schlumberger om zijn product naar de markt te brengen.De vliegers moeten op een hoogte van 450 meter energie gaan opwekken. Volgens de oprichters van het bedrijf is dat een gamechanger, omdat de vliegers veel goedkoper zijn en minder materiaal nodig hebben dan conventionele windmolens.Ook het Nederlandse Ampyx Power werkt aan vliegers/vliegtuigjes, ofwel Airborne Wind Energy Systemen, die in staat zijn om windenergie op te wekken. Het sloeg eerder al de handen ineen met het Duitse E.on om de innovatie naar de markt te brengen. Een groot voordeel: er is 90 procent minder materiaal nodig om een vliegende turbine te realiseren, ten opzichte van een traditionele windmolen.Het Amerikaanse Altaeros Energies wil ook het luchtruim opzoeken voor het opwekken van windenergie. Het bedrijf werkt aan windturbines in heliumballonen, die een hoogte van 300 tot 600 meter kunnen bereiken. De ballonen kunnen ook ingezet worden voor communicatiediensten.Volgens Altaeros kan de ballon ingezet worden in afgelegen gebieden of op festivals en genoeg groene stroom opwekt om een dieselaggregaat te vervangen.2. GolfenergieOok golven hebben potentie als het gaat om energieopwekking. Verschillende bedrijven werken aan installaties om die potentie te benutten. Ocean Energy is bijvoorbeeld zo’n bedrijf. John McCarthy, CEO van het bedrijf, verwacht veel van golfenergie: “Met deze technologie zou Ierland vijf keer zoveel energie kunnen opwekken dan het nodig heeft.”De technologie van Ocean Energy wordt momenteel getest voor de kust van Hawaiiaanse eiland Oahu, door het Amerikaanse bedrijf Vigor. De installie van Ocean Energy is in staat om zogeheten hydro-kinetische energie op te wekken, door gebruik te maken van de kracht van golven.De Finse bedrijven Wärtsilä en AW-Energy werken aan een vergelijkbare technologie: de WaveRoller (zie hoofdafbeelding). Deze machine wordt dichtbij de kust geïnstalleerd op de zeebodem, op dieptes tussen de 8 en 20 meter. Een enkele WaveRoller heeft een capaciteit van tussen de 500 en 1.000 kilowatt.3. Brug met getijdenstroomcentraleGetijdenstroomcentrales kennen we al een tijdje. Zeker in Nederland, waar Tocardo deze vorm van duurzame energieopwekking ontwikkelt. Tidal Bridge BV, onlangs overgenomen door BAM International, werkt ook aan getijdenstroomcentrales, maar combineert het met een belangrijk stukje infrastructuur: bruggen.Het Nederlandse bedrijf mag in Indonesië de grootste getijdencentrale ter wereld realiseren, die in Oost Flores moet komen. Volgens de plannen moet deze getijdencentrales 100.000 huishoudens van groene stroom gaan voorzien. Het prijskaartje liegt er niet om: $ 225 mln.Wij spraken de initiatiefnemer van Tidal Bridge in ons radioprogramma. Luister de podcast hier terug:4. Mobiele waterkrachtcentralesWaterkrachtcentrales zijn meestal gigantische installaties, maar ook op kleine schaal komt vallend of stromend water veel voor. “Dat zijn allemaal onbenutte bronnen van energie”, stelde Dennis de Ruiter van EQA Projects eerder in een interview met DuurzaamBedrijfsleven.EQA Projects ziet dan ook enorme potentie voor de Nederlandse polders in de energietransitie. Het bedrijf werkt daarom aan een drietal producten die waterkracht op kleine schaal kunnen benutten, van stromend water in rivieren tot vallend water bij kleine stuwen.Lees het volledige interview met EQA Projects hier.5. ZonneblokkenGeen zonnepanelen, maar zonneblokken. Wetenschappers aan de Britse Universiteit van Exeter werken aan deze innovatie, die Solar Squared heet. De glazen blokken kunnen naadloos geïntegreerd worden in de architectuur van een gebouw, zowel in muren als daken. De blokken zorgen er daarnaast voor dat de efficiëntie van de zonnecellen in het blok verhoogd wordt, omdat ze in staat zijn om het inkomende zonlicht te focussen op de zonnecellen.Over de prijs en het vermogen van de zonneblokken is vooralsnog niets bekend. Ze zijn namelijk nog volop in ontwikkeling.6. Energie uit regendruppelsOnderzoekers aan de Soochow University in China werken aan een bijzonder zonnepaneel. Het paneel haalt niet alleen energie uit zonlicht, maar kan ook kinetische energie opwekken uit vallende regendruppels. De efficiëntie voor het opwekken van zonne-energie zou hier niet onder lijden.Dat klinkt natuurlijk ideaal voor Nederland. Of het zonnepaneel een toekomst heeft, is echter zeer de vraag. De technologie staat vooralsnog in de kinderschoenen. Daarnaast is het onbekend hoeveel energie er uit vallende regendruppels opgewekt kan worden en hoeveel extra kosten daarmee gemoeid zijn. De kans is zeer aanwezig dat beide variabelen teleurstellend uit zullen pakken.Een prototype van het innovatieve zonnepaneel komt waarschijnlijk pas over drie tot vijf jaar op de markt.7. WindtrechterEen windturbine, maar dan anders. Op een bedrijfspand in Spijkenisse werd begin 2017 de eerste Invelox-windturbine van Nedpower SWH geïnstalleerd. Deze windturbine vangt wind op via een groter trechter, die de windsnelheid vergroot. Aan het einde van de trechter bevinden zich windturbines die door de verhoogde windsnelheid meer energie opwekken.De trechter werd oorspronkelijk ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Sheerwind. Dit bedrijf zette echter in op installaties voor op de grond. Nedpower SWH ontwikkelde een variant die geschikt is voor daken, die momenteel getest wordt.Bijkomend voordeel volgens Nedpower SWH: de windturbines hebben geen zichtbaar draaiende onderdelen, waardoor ze veiliger zijn vogels.Hoofdafbeelding: | Afbeelding in tekst: University of Exeter | Afbeelding onderaan: Nedpower SWH