Wegen of landingsbanen zijn in hete gebieden prima geschikt om elektriciteit te leveren, louter op grond van hun opwarming door de zon. Ingenieurs van de University of Texas kregen voor hun vinding, die gebruik maakt van de omwarming van asfalt, een beurs van bijna 300.000 dollar.
In (sub)tropische gebieden kan de temperatuur van asfalt flink oplopen, tot wel 55 °C. Dat is ver boven de temperatuur van de onderliggende grond. Ingenieurs van de University of Texas benutten dat temperatuurverschil tussen grond en asfalt om elektriciteit te produceren. Een prototype doet dat nu voor een kostprijs van slechts $ 0,20/kWh. Hoogleraar Samer Dessouky kreeg gister een beurs van bijna 300.000 dollar om zijn vinding verder te ontwikkelen, aldus een nieuwsbericht van de universiteit.
Praktisch uitvoerbaar
Elektriciteit opwekken via asfaltwarmte is natuurlijk niet bijster efficiënt. Het zou veel beter zijn om de asfaltoppervlakten te bedekken met zonnepanelen, maar op een weg of landingsbaan kan dat niet. Vandaar het idee om het temperatuurverschil tussen het asfalt en de bodem te benutten.
In Texas, de thuisbasis van de genoemde universiteit, bedraagt het temperatuurverschil tussen het asfalt en de bodem op 20 cm diepte gemiddeld ruim 20 °C. Dat verschil is het hele jaar even groot. Met een zogeheten thermo-elektrische generator valt met dat temperatuurverschil stroom te produceren.
Het lastige van deze toepassing bij een weg of start- en landingsbaan op een vliegveld is de praktische uitvoering. Montage op of onder de weg kan niet vanwege de overlast bij installatie en onderhoud. Is het nodig opnieuw te asfalteren, dan moet de thermo-generator gemakkelijk opzij kunnen. Een oplossing werd gevonden met een 12 tot 16 cm brede koperen plaat die 45 cm lang is. Die wordt dan 2 cm diep in het asfalt gemonteerd. Die plaat is verbonden met een bak die aan de rand van het asfalt zo’n 15 tot 20 cm in de grond ligt en is gevuld met water. Het water neemt de temperatuur van de grond aan, de koperen plaat de temperatuur van het asfalt, en een thermo-element wekt uit het temperatuurverschil stroom op.
Geringe opbrengst
De opbrengst van dit enkelvoudige prototype is gering: op jaarbasis een kleine 200 kWh (ter vergelijking: het verbruik van een gezin is zo’n 10 kWh per dag). Maar de elektriciteitsbron is gemakkelijk op te schalen tot een hele reeks van thermogeneratoren. Vooral in afgelegen gebieden zijn ze prima geschikt om ledverlichting of de lampen van de landingsbaan van stroom te voorzien. Aan de kostprijs zal het niet liggen. Los van de installatiekosten was de kostprijs van de met het prototype opgewekte elektriciteit $0,20/kWh. De beurs die Dessouky gister ontving gaat hij gebruiken om zijn product verder te ontwikkelen.
Zuid-Hollandse provinciale weg
Bij de N211 provinciale weg door het Zuid-Hollandse Westland wordt de warmte van het asfalt op een andere manier gebruikt. Temperaturen hier lopen veel minder hoog op, maar ook in Nederland is een toepassing gevonden. De warmte dient om een warmte-koudebron van warmte voorzien (lees: 'Groot onderhoud provinciale weg CO2-negatief'). Nadeel van deze aanpak is dat die alleen werkt bij nieuwe aanleg of groot onderhoud van de weg. En er moet ter plekke een afnemer zijn die de warmte kan gebruiken. Bij de N211 is dat een nabijgelegen kantoor.
Openingsfoto: werkzaamheden aan het vliegveld Fort Worth in Texas.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.