Sabine Sluijters 20 juni 2022, 11:53

Wetenschappers werken aan windmolens met flexibele wieken die bestand zijn tegen orkanen

Wetenschappers in de Verenigde Staten ontwikkelen een windmolen die kan blijven draaien in harde wind. Dankzij lichtere en meer flexibele materialen en slimme aansturing is hij bestand tegen steeds krachtiger orkanen.

Palmbomen in orkaan Het nieuwe ontwerp is geïnspireerd op palmbomen die goed bestand zijn tegen orkanen | Credits: Adobe Stock

De molen heeft twee wieken die -anders dan bij een conventionele windmolen- van de wind af op de mast gemonteerd zijn. Bij harde wind buigen de wieken mee. Daardoor kunnen ze van lichter en meer flexibel materiaal gemaakt worden dan wieken die de wind moeten trotseren.

Palmbomen

De wetenschappers hebben zich bij het maken van het ontwerp laten inspireren door de natuur. Zij zagen dat palmbomen bestand zijn tegen zware stormen omdat ze meebuigen.

De uitvinding speelt in op de orkanen die door klimaatverandering zowel in aantal als in kracht zullen toenemen. Zo berekende het KNMI dat een zware orkaan (categorie 3 op de Schaal van Saffir-Simpson) in Hong Kong ongeveer eens in de 80 jaar voorkomt in het huidig klimaat. Door klimaatverandering kan dit in de nabije toekomst ongeveer eens per 20 jaar zijn. Door de hogere zeewatertemperatuur kunnen orkanen bovendien meer energie uit het water halen. Klimaatverandering leidt zo tot hogere windsnelheden in de meest extreme stormen.

Buigbare wieken

Het ontwerp van de molen is getest in de praktijk en de eerste resultaten laten zien dat de buigbare wieken goed blijven draaien in stormachtige omstandigheden. Volgens een wetenschappelijk artikel draaide de molen ‘constant en efficiënt’ ook in harde windvlagen.

Omdat de wieken zeer flexibel en licht zijn kunnen zij zich aanpassen aan de hoeveelheid wind. Volgens Mandar Phadnis, de hoofauteur van het artikel verlaagt dat de kosten van de wieken en daarmee ook de totale kosten van de opgewekt energie.

Nieuw besturingssysteem

Naast flexibele wieken heeft de molen ook een nieuw besturingssysteem dat beter in kan spelen op verwachte windsnelheden. Een van de grootste uitdagingen voor windturbines is het verschil in windsnelheden. Bij te weinig wind kunnen ze niet goed draaien, bij te veel wind schakelen ze uit om overbelasting van het systeem te voorkomen.

De combinatie van dit verbeterde besturingssysteem en de lichtere en meer flexibele wieken maakt het volgens de onderzoekers mogelijk om in de toekomst grotere windmolens te bouwen die bestand zijn tegen zwaar weer en bij hogere windsnelheden kunnen blijven draaien.

Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.

Bereken hoe vervuilend je bedrijf is

Nederland wil in 2050 materiaal-neutraal zijn. Dat betekent dat we geen nieuwe materialen aan onze economie toevoegen. Om de klimaatdoelen van Parijs te halen, moeten we volgens Pieter van Os, programmamanager van Circo 45 procent van onze economie circulair maken. Een grote opgave. Vooral omdat het grootste deel van wat we produceren gemaakt is voor eenmalig gebruik, ziet Mireille Reijme, senior adviseur circulaire economie bij Rijkswaterstaat. Het bedrijfsleven moet dus verduurzamen, maar het in kaart brengen van de huidige milieu-impact is volgens TNO, Circo en LBP vaak te specialistisch, kostbaar en tijdsintensief. Daarom ontwikkelden de drie organisaties een methode waarmee bedrijven gemakkelijk kunnen berekenen hoe duurzaam ze zijn. Kennis ontbreekt “Ontwerpers willen heel graag circulaire producten maken, maar vaak ontbreekt het ze aan kennis en het zicht op alle partners in de keten die aan de orde zijn”, zegt Madeleine van Lennep, directeur van de Beroepsorganisatie Nederlandse Ontwerpers (BNO). Lees ook: Amsterdam wil donutstad worden. Zo doen ze dat.Met de methode van Circonnect, het samenwerkingsverband van kennisinstellingen, brancheverenigingen, de ontwerpsector, regioversnellers en overheidsorganisaties, moeten bedrijven makkelijk verschillende ontwerpen kunnen toetsen op circulariteit en duurzaamheid. Met de methode kunnen ze alles in kaart brengen: van materiaalgebruik, bewerkingen en distributie tot aan het gebruik en het einde van de levensfase. Circonnect maakt daar verschillende scenario’s van. Bedrijven kunnen de methode gratis gebruiken, in tegenstelling tot veel andere methodes die vaak geld kosten. "De tool maakt gebruik van versimpelde weergaven. Dit betekent wel dat voor een preciezer inzicht het alsnog aan te bevelen is om een adviseur op het gebied van LCA's (life cycle assessment) of milieuproductverklaringen in te schakelen", staat in het persbericht. De partijen binnen Circonnect hopen dat veel meer bedrijven inzichtelijk maken wat hun eigen milieu-impact is. "We hopen dat dit gaat leiden tot een nieuw systeem", zegt Van Lennep.Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.