1. #elektriciteit
  2. #energie
  3. #fossiele-brandstoffen
  4. #kolencentrale
  5. #wind
  6. #windenergie
  7. #windmolen
  8. #windturbines
  9. Artikelen

Moderne windenergie: 4 veelbelovende ontwerpen

Energie uit wind genereren is een mooi plan. Met de huidige windturbines zijn er echter wel een paar nadelen. De windturbines zijn meestal rond de 100 meter hoog, waardoor we alleen de wind vangen die over de aarde scheert. En dan nog alleen àls het al waait.
Bij het produceren van de magnetische mototoren van de windmolens wordt neodymium gebruikt. Het is zeer giftig, en het veroorzaakt gezondheidsproblemen zoals kanker, huidproblemen en uitvallende tanden. Bij de winning moet het worden gescheiden van uranium en thorium. In het Chinese Baotou (de grootste winplaats) vervuilt het het grondwater als gevolg van nauwelijks beschermde opslag-bassins en -meren.
In hogere luchtlagen waait het veel meer. Dus is het een mooi plan om de windenergie uit die hogere luchtlagen te gaan vangen. Hier vier veel belovende prototypes:

De laddermolen van Wubbo Ockels:
Het uiteindelijke model moet op een hoogte van 10 km windenergie gaan vangen. Het is een vlieger die 50-100 MW aan energie kan genereren.

Hoe de laddermolen werkt:

De laddermolen beslaat uit een windgedragen systeem van een groot aantal vleugels die aan een sterk touw zijn gebonden en die een lus vormen. Een uiteinde van de lus is aan de grond verbonden met een dynamo. De vleugels zijn als schoepen zo ingesteld dat langs één kant de vleugels omhoog bewegen onder invloed van de wind en via een kantelpunt hoog in de lucht – daar waar windkracht en snelheid van het touw een optimum bereiken – langs de andere kant naar beneden komen,’ vat Ockels het principe van zijn idee samen. ‘Zo ontstaat een draaiende beweging waarbij aan één kant trekkracht wordt gegenereerd terwijl aan de neergaande kant geen energie wordt gebruikt om de vleugels te laten dalen.’ De laddermolen maakt gebruik van de windenergie die op grote hoogte heerst en trekt zichzelf de lucht in met vleugels, net als een vliegtuig. De lus kan afhankelijk van de windkracht in lengte variëren. Wil de lus omhoog dan kunnen er extra vleugels worden aangehangen. Is er veel wind dan kan de lus kleiner, is er weinig wind dan kan hij wat gevierd worden. Naar schatting duurt het opbouwen van de laddermolen tussen een half uur en een uur. Het apparaat is zo flexibel aan te passen aan de weersomstandigheden van het moment. – Quote van Sync.nl

‘Met de juiste materialen kan de laddermolen in Nederland tachtig procent van de tijd operationeel zijn, en potentieel concurreren met een normale elektriciteitscentrale. Die levert ongeveer 1 KWh voor ongeveer vijf cent,’ vertelt Ockels. ‘ – Quote van Sync.nl

‘Het is te vergelijken met honderd windmolens. Het is een andere orde van grootte, zeg maar een nieuwe generatie,’ aldus de gewezen astronaut. Een grote windmolen levert 1 megawatt, een elektriciteits centrale zo’n 400 megawatt. Bij Lelystad staan nu dertig windmolens. Voor dezelfde capaciteit als een centrale moet je vierhonderd grote windmolens neerzetten. De laddermolen kan op papier honderd megawatt leveren. Dan zijn vier genoeg om dezelfde capaciteit te halen.’ – Quote van Sync.nl

Wikipedia: Over het algemeen wordt ervan uitgegaan dat één megawatt vermogen goed is voor ongeveer 1000 Amerikaanse huishoudens.

Meer over de laddermolen klik hier: ´Energie winnen én je schikken naar de elementen’

Noot: Wubbo Ockels zegt wel dat het nog wel tot 2020 kan duren, voor dat de vlieger is uitontwikkeld. Bron: Energieraad.nl
Nuttige links:

Ecoboot.nl

Kitepower.eu

Wing 7
Overigens zijn er nog meer ontwerpen. Zoals bv de Wing 7 die in 2015 klaar moet zijn. Deze kan voortdurend 20 kilowattuur aan energie genereren. En kan zonder subsidies met kolencentrales (wat nu de goedkoopste energiebron is) concureren. Bron: Bnr.nl

KiteGen
De KiteGen doet veel aan de laddermolen van Wubbo Ockels denken.

De grote vlieger wordt omhoog gelaten aan een lange, ultralichte kabel, waardoor hij hoogten van 2000m kan bereiken. Energie wordt opgewekt doordat de kabel van een spoel wordt afgewikkeld en een dynamo aandrijft.

Wanneer de kabel helemaal is afgewikkeld, wordt hij aan één kant naar beneden getrokken. Hierdoor ondervindt de vlieger minder weerstand, waardoor het inhalen van de vlieger veel minder energie kost dan dat hij heeft opgeleverd bij het oplaten.

In 2011 moet het eerste officiële model uitgebracht worden, welke met een vlieger van 140m2 3MW moet genereren. Dit zou genoeg zijn voor 9000 huishoudens. Bron: Energie-technologie.nl

Sky Windpower
“Het bedrijf Sky WindPower heeft een vliegende windmolen gemaakt, die aan een helikopter doet denken.
Hij is uitgerust met vier grote rotoren die de romp naar de gewenste hoogte kunnen brengen, waar sterkere wind is. Op deze hoogte, houdt de sterkere wind de rotoren draaiende, en wekken ze tevens elektriciteit op.
Het idee is afkomstig van de Australische uitvinder Bryan Roberts. De molen wordt van af de grond met kabels bestuurd. Het is de bedoeling dat de molen op een hoogte van 10 kilometer elektriciteit gaat genereren. Eén molen kan volgens de initiatiefnemers 10 megawattuur per jaar produceren. De eerste prototypen zijn al op kleine schaal getest.”
Bron: Pdf-download Wetenschap in Beeld

www.visionair.nl

No Rights Reserved (CC0 1.0)
8
  1. Dit artikel heb ik niet onder linkdump geplaatsd, omdat het door mij zelf op Visionair.nl is geplaatsd. ;-)
  2. odd-disk-9086@odd-disk-9086
    #119947
    Het klinkt allemaal spectaculair, maar het is weer eens op korte termijn denken. Want zodra wij deze wind tegen gaan houden (de theoretische maximale opbrengst van een windmolen is 0,59% en de rest wordt in turbulentie omgezet) Hierdoor stijgt de omgevingstemperatuur juist, omdat deze niet meer gekoeld kan worden door deze wind. Plus door het tegenhouden van deze wind, ontstaat er een verandering van het klimaat en dat veroorzaakt dat er weer meer CO2 uit de grond komt, omdat deze nu niet meer gekoeld kan worden de de wind. Volgens mij was het toch de bedoeling om het CO2 te verlagen met deze windmolens, maar het tegenovergestelde gebeurt er als we de wind massaal tegen gaan houden. Dus moeten we andere oplossingen bedenken en niet stug door gaan van deze verkeerde oplossing.
  3. steep-unit-1976@steep-unit-1976
    #119960
    Plus dat het in Nederland de laatste jaren minder waait.
    En er zit vrij veel onderhoud aan iedere molen want als wind nou maar continue waait zoals de One-Waywind in Suriname en Antillen dan was het nog te doen maar hier hebben we slechts: RUKwinden dus er vindt stóótbelasting op de tandwielenkast, de wieken en de mast plaats.
    Na 10 jaar is elke molen dan ook wel aan het einde van zijn latijn door de vele haarscheurtjes en kan zó de smeltoven in.

    Stroomopwekking is in Nederland simpelweg te duur omdat de opwekkingsprijs schommelt tussen 28-45 ct; de consument betaalt incl.heffingen zo'n 50 ct en, als jij stroom levert aan het openbare net wordt daarvoor 8 ct vergoed waarbij je overigens óók nog een gepeperde rekening krijgt voor de meter + netkosten + btw.
    Het verschil wordt door de Overheid bijgepast en wordt gehaald uit het CO2-potje - en dan zegt weer zo'n oen "dat het rendabel is".
    Dat werkt wel, zolang je een links kabinet hebt: dan is álles wel rendabel te krijgen maar ik weet niet of je het weet maar Jacquelientje is nu Hoogleraar in duurzaamheid geworden.
    Kortom: die inkoop/verkoopverhouding is gewoon zoek en datte = gèèn milieuverhaal, helaas.
  4. Het klinkt allemaal spectaculair, maar het is weer eens op korte termijn denken. Want zodra wij deze wind tegen gaan houden (de theoretische maximale opbrengst van een windmolen is 0,59% en de rest wordt in turbulentie omgezet) Hierdoor stijgt de omgevingstemperatuur juist, omdat deze niet meer gekoeld kan worden door deze wind. Plus door het tegenhouden van deze wind, ontstaat er een verandering van het klimaat en dat veroorzaakt dat er weer meer CO2 uit de grond komt, omdat deze nu niet meer gekoeld kan worden de de wind. Volgens mij was het toch de bedoeling om het CO2 te verlagen met deze windmolens, maar het tegenovergestelde gebeurt er als we de wind massaal tegen gaan houden. Dus moeten we andere oplossingen bedenken en niet stug door gaan van deze verkeerde oplossing.


    @ Qvic: Dat stijgen van de omgevingstemperatuur, gaat dat mogelijk alleen op in het geval van een (groot) windmolenpark? Ik kan me eerlijk gezegd niet voorstellen, dat bv 4 kite's (*) zoveel wind tegen houden, dat de omgevingstemperatuur daardoor gaat stijgen.

    Maar als dat wel een serieus probleem is, dan zou het toch -lijkt mij- voldoende moeten zijn om de kite's bv op een afstand van ongeveer 5 km van elkaar af te zetten.

    @ ffloor: De bekende horizonvervuilende windturbine's vallen voor mij zo en zo af.
  5. Qvic:
    Want zodra wij deze wind tegen gaan houden (de theoretische maximale opbrengst van een windmolen is 0,59% en de rest wordt in turbulentie omgezet) Hierdoor stijgt de omgevingstemperatuur juist, omdat deze niet meer gekoeld kan worden door deze wind

    Het maximaal theoretisch rendement is 59,3% (Wet van Betz). De rest van de energie blijft behouden onder de vorm van windsnelheid en kan bij gevolg niet in warmte omgezet worden. In die 59% zit het opgewekt elektrisch vermogen, mechanische wrijvingsverliezen en turbulentie verliezen welke inderdaad opwarming veroorzaakt welke volgens een vlugge berekening in de grootte-orde zit van enkele hondersten van een graad (voor het luchtvolume dat door de wieken gaat, dit neemt dus rap af door menging).

    Maar dit is irrelevant omdat ALLE(!) windenergie uiteindelijk in warmte wordt omgezet. Mocht dit niet zo zijn, dan zouden de windsnelheden onder invloed van de constante input van zonne-energie tot in de eeuwigheid blijven stijgen. Maar omdat wrijvingsverliezen kwadratisch toenemen met de windsnelheid stelt er zich een evenwicht in.

    Een bos veroorzaakt trouwens meer wrijvingsverliezen...
  6. wingload@wingload
    #120029
    Bedankt. Dat verhaal over neodymium zocht ik nèt. De groene khmer wil hier in het durp een rijtje van die monsters van 140 meter planten.
  7. Nog meer modellen:
    https://netfiles.uiuc.edu/mragheb/www/NPRE%20475%20Wind%20Power%20Systems/Vertical%20Axis%20Wind%20Turbines.pdf

    http://green-urban-living.org/Small-scale-windpower.html


    @ Ouwe Knar: Interessant ja. Maar ik heb me beperkt tot de kite-vliegers, en de Wing7 omdat dezen wind vangen in de de hogere luchtlagen.

    Ook interessant:
    Zo vond ik ook nog de Magenn Power. Minpunt is echter dat dit een ballon met helium is. Vanwege de helium-schaarste is deze vorm van windenergie m.i. minder interessant. Het kan op een hoogte van 200 tot 300 meter zweven.
    Hier een paar links:
    - Vliegende windgenerator bijna klaar
    - Zwevende Windmolen: Magenn Power Air Rotor Systeem
    - Ballonmolen vangt harde wind op grote hoogte

    Mooi is ook deze Power Generating Wind Dam. Alhoewel het zo te zien zich meer leent voor Scandinavische fjorden, dan voor het vlakke land van Nederland:
    - Power Generating Wind Dam by Chetwood Associates