Het bedrijf SeaCurrent test bij maritiem onderzoeksinstituut MARIN een vlieger die langs de kust onder water energie opwekt.

De vlieger bestaat uit meerdere vleugels die in tandem zijn geplaatst, vier of vijf achter elkaar, afhankelijk van lokale condities. Via een hoogwaardige kabel is de vlieger verbonden met een zogeheten mooring station, dat is bevestigd aan de zeebodem en een hydraulische cilinder bevat met daarin een zuiger. De trekkracht van de vlieger perst een milieuvriendelijke vloeistof uit de hydraulische cilinder naar een hydromotor, die een generator aandrijft. Die wekt de elektriciteit op.


Dubbele pomp

Om continue en gelijkmatig elektrische energie te genereren zijn er twee vliegers gekoppeld aan één mooring station. Wanneer de ene vlieger na zijn werkslag teruggaat naar de beginstand, begint de tweede vlieger zijn werkslag en trekt de zuiger eruit. Ze wisselen elkaar af en zijn nauwkeurig op elkaar afgestemd. ‘Het functioneert als een dubbelwerkende luchtbedpomp, die ook lucht levert als de pomp wordt uitgetrokken’, aldus geestelijk vader ing. Youri Wentzel van SeaCurrent.

De vlieger is gemaakt van een combinatie van aluminium en composiet. Ingebouwde sensoren en actuatoren regelen de stand van de vleugel, die steeds dwars op de stroming moeten staan voor de meeste trekkracht. Bij getijdenwisseling, om de zes uur, draaien de vliegers mee naar de andere kant. ‘De techniek is vooral geschikt voor langzaam stromende getijden. Het systeem oogst een groot watervolume en is daarom al rendabel bij lage stroomsnelheid’, aldus Wentzel.


Groen laserlicht

Het optimale stromingsprofiel en de hoek waaronder de grootste trekkracht ontstaat, worden onderzocht door prof.dr. Eize Stamhuis van de Rijksuniversiteit Groningen, zowel via theoretische rekenmodellen als met proeven in het laboratorium. Daarbij wordt in een stromingskanaal 1000 l continu rondgepompt met instelbare snelheid. In de waterbak hangt een model van een vleugel waar groen laserlicht op schijnt. Hierdoor ontstaat een plat lichtvlak waarin de stroming en wervelingen zichtbaar worden dankzij kleine deeltjes in het water. ‘Met ons design proberen we de weerstand zo klein mogelijk te krijgen bij een zo groot mogelijk watervolume dat langs de vleugel glijdt’, zegt Stamhuis.


Sleepproef

Met een eerste, klein prototype van 80 cm bij 30 cm is ervaring opgedaan met sleeptests achter een boot. Wentzel: ‘Hierdoor weten we welk type besturingstechniek nodig is.’ Een tweede prototype van 1,2 m bij 3 m komt meer overeen met het uiteindelijk ontwerp. ‘Tijdens een sleepproef bleek dat een zelfstandig werkend besturingssysteem de gewenste stabiliteit oplevert. De vervolgtests bij MARIN met een compleet prototype zijn gericht op het autonoom afleggen van een vooraf gedefinieerd traject.’

Ook concurrent Minesto maakt gebruik van een vlieger met daaronder een kleine turbine. De methode van Minesto is geschikt voor diep water, meer dan 50 m. De vlieger gaat met 40 km/h als een Spitfire door de zee. Door te vliegeren versnelt de waterstroom en kan de turbine harder draaien. De turbine levert rechtstreeks energie, maar oogst slechts uit een klein watergebied.


Langzaam stromend

Het systeem van SeaCurrent gebruikt de vlieger zelf, die een hele straat aan watervolume bestrijkt, als energiebron en heeft daardoor een hoger rendement. ‘Dat is de charme van dit systeem’, vindt Stamhuis. ‘De SeaCurrent- vlieger is geschikt voor langzaam stromend zeewater met dieptes vanaf 10 m, wat wereldwijd veel meer aanwezig is, vooral in kustgebieden waar veel mensen wonen. De vlieger is begrensd op 14 km/h. Met die snelheid kan een beetje vis nog gemakkelijk uitwijken. Voor de extra veiligheid zit er bovendien sonar op de vleugel die bij signalering van grote objecten, zoals een walvis of een schip, het systeem stilzet.’De vliegertechniek is inmiddels gepatenteerd. SeaCurrent hoopt in 2019 de markt op te gaan met de vinding. 1 MW moet een vlieger van 20 bij 35 m dan leveren, goed voor 1200 huishoudens.(Peter de Jaeger)

 

Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.