Tweet

Schone energie uit de golven op zee /2 reacties

Voorstanders van schone energie kijken al langer verlekkerd naar de oceaan. Oceaangolven hebben een enorm potentieel, theoretisch in ieder geval, om de wereld van elektriciteit te voorzien. Andere vormen van schone energie zoals wind- en zonne-energie worden al op ruime schaal toegepast maar golven-energie is nog redelijk onbekend. Tot nu. Schotse ingenieurs zullen binnenkort een ‘golven-boerderij’ openen in Portugal. En een grotere versie staat op stapel voor de Schotse wateren.

Een golvenboerderij bestaat uit lange worstvormige drijvers die op de golven rusten. Het zijn grote, rode buizen van staal. De buizen worden per vier aan elkaar geklonken, met scharnieren ertussen. In de scharnieren zitten hydraulische pompen. Als de golven de scharnieren doen bewegen wordt de energie opgeslagen. Zowel de op-en-neer beweging als de zijwaartse beweging wordt omgezet in energie. Één zo’n slang is 140 m lang. Meerdere slangen kunnen naast elkaar worden geplaatst en worden allemaal met één stroomkabel met elkaar verbonden.

De slangen zoeken vanzelf met hun ‘kop’ de golfrichting op. De golven die onder de buizen doorlopen laten de scharnieren bewegen en de hydraulische pompen die in de scharnieren zitten. Hiermee wordt elektriciteit op gewekt. Het plan is om 30 ‘slangen’ uit te zetten op 5 kilometer uit de kust van Portugal.

Pelamis

De generator is ‘Pelamis’ gedoopt, naar een zeeslang uit de tropische oceanen. “Het is een goede naam voor de machine want hij beweegt als een slang in de golven” zegt Max Carcas, de business developer voor het Schotse bedrijf Ocean Power Delivery die het principe ontwikkelde en in bedrijf nam. Hij verscheepte de eerste slangen vorig jaar naar de scheepswerf van Peniche, Portugal. Een prototype van Pelamis ligt al bij de Orkneys in het water.

Het geheel wordt bevestigd aan de grond en lange kabels brengen de elektriciteit terug naar het land. Het geheel moet stroom leveren voor 15.000 huishoudens.

Optimisme

De techniek is nog nieuw en daardoor weinig toegepast. De machine is nog niet erg effectief in het verzamelen van de energie en is kostbaar om te bouwen. Daarom is de geleverde elektriciteit nog niet concurerend met conventioneel opgewekte elektriciteit. Maar Carcas is realistisch optimistisch gezien de huidige goede resultaten terwijl de techniek nog maar in zijn kinderschoenen staat. “Onze opstartkosten zijn aanzienlijk lager dan die van windenergie 20 á 25 jaar geleden!”. zegt hij. “Windenergie is 80% goedkoper geworden door ontwikkeling en optimalisatie. Ik denk dat we beleidsmakers dus wel kunnen overtuigen om de juiste marktmechanismen voor ons in stelling te brengen.” De subsidie die Carcas daarmee bedoelt is precies wat de Portugese overheid verstrekt.

Dit optimisme wordt ondersteund door gegevens van de nei waaruit blijkt dat hydraulische en windenergie inmiddels een fractie kosten om te produceren in vergelijking met elektriciteitscentrales (kool, gas en nuclear). Alleen zonne-energie is nog net iets duurder dan kernenergie.

Ingenieur Teresa Pontes van het Nationale Instituut voor Energie Technologie en Innovatie in Lissabon zegt dat er een aantal redenen zijn waarom de oceaan bij Portugal een goede energiebron is. “We hebben goede golven. We hebben een lange kust vergeleken met de grootte van ons land, en we hebben een bevolking die voornamelijk langs de kust woont. Kortom, we hebben de juiste voorwaardes in natuur, structuur en politiek.”

Ir. Pontes denkt dat golf-energie op een dag verantwoordelijk kan zijn voor 20% van de Portugese elektriciteit. Golf-energie kan de hele Europese kust van elektriciteit bedienen, evenals de westkusten van Australië, Nieuw Zeeland, Zuid Afrika en de VS.

252 miljoen Megawattuur

Sean O’Neill, de voorzitter de Ocean Renewable Energy Coalition uit Washington DC, zegt: “Het totale potentieel van de VS-kust is 252 miljoen Megawattuur per jaar. Dat is ongeveer 6,5% van de totale capaciteit in de VS en precies evenveel als alle hydro-energie van onze stuwdammen.” In de VS zijn al kleine golf-energie-systemen in gebruik voor de kusten van New Jersey en Hawaï en binnenkort ook Oregon.

Europa loopt daar ver op vooruit. De EU heeft besloten om in 2020 20% van de energie uit hernieuwbare bronnen te gebruiken. Verschillende landen zetten in op verschillende soorten energie. Het hoofd van de EC’ afdeling voor Energie en Omgeving, Matti Vaino, denkt niet dat golfenergie op korte termijn een grote rol zal spelen. “Momenteel heeft golfenergie geen grote belangstelling. Met name windenergie heeft grote vooruitgang geboekt alsook het gebruik van biomassa en enigszins zonne-energie.” Een kleine vooruitgang zal toch wel geboekt worden in de komende maanden als de drie Pelamisslangen voor de Portugese kust hun werk gaan doen. Kort daarop zullen projecten volgen in Engeland, Schotland en Spanje.

Andere energie uit de zee

Eb en vloed kunnen ook turbines aandrijven. Maar dat kan maar op een paar plekken in de wereld kosteffectief. Frankrijk en Canada hebben grote getijde-energie-faciliteiten.

Ook de warmte van het zeewater kan worden omgezet naar elektriciteit. Maar dit kan alleen bij grote thermische verschillen binnen een beperkt gebied. Dit wordt nog onderzocht. Een andere vorm daarvan is een ‘zonne-bassin’. Hierin warmt de zon zoet water op wat stoom oplevert wat een turbine kan laten draaien.

Omzetten

Het omzetten van warmte naar stoom naar stoomturbine naar elektriciteit is een manier van elektriciteit opwekken die eigenlijk in alle elektriciteitscentrales wordt gebruikt: kolen, gas en nuclear. Al deze centrales hebben ongeveer hetzelfde rendement: nog geen 40 %. De allernieuwste kernreactor die pas in 2030 wordt gebouwd haalt hopelijk de 50%. Door al die omzettingen is het een omslachtige manier van opwekken. Iets verbranden om water te verwarmen om stoom te maken om een schoep te laten draaien om tot elektriciteit te komen… Het is het omzetten van chemische energie naar warmteenergie naar bewegingsenergie naar uiteindelijk elektriciteit. Daar gaat veel bij verloren.

De meeste energie van een elektriciteitscentrale gaat verloren met de stoom en het warme koelwater dat in de omgeving wordt geloosd. Dat brengt weer zo zijn eigen problemen mee want een afvalbuis vol handwarm water is zeer geschikt voor algen en beestjes. Dus moet er chloor mee met het koelwater de natuur in om de pijpen vrij te houden. Zoals in Petten.

Nee, dan is het beter om gebruik te maken van de onuitputtelijke mechanische energie van de golfslag op zee om die rechtstreeks door generators om te zetten in elektriciteit.