Page 1

ENERGIE UIT DE OCEAAN De oceanen op deze aarde zijn een enorme bron van energie. Hoe krijgen we deze energie eruit?

De groene energie van de toekomst? Inleiding De wereld bestaat voor het grootste gedeelte uit water. Tegenwoordig ontdekken we steeds meer mogelijkheden van deze grote watermassa’s op onze planeet. De mogelijkheid om energie op te wekken met de bestaande stromingen en krachten in de oceaan zijn allemaal heel recent en staan aan het begin van hun ontwikkeling. Doordat deze manier van energieopwekking vrij nieuw is zijn er erg veel varianten die op elkaar lijken maar allemaal net anders zijn. In dit stuk zal ik enkele methodes en technieken uiteenzetten, om zo een beeld te schetsen van onze vorderingen om energie uit de oceaan te halen. Om het overzicht te behouden in dit stuk zal ik

me concentreren op twee algemene technieken om schone energie op te wekken. De belangrijkste twee technieken zijn de technieken die gebruik maken van de golfbeweging in de oceaan en de getijden stromingen. Deze twee mogelijkheden zouden in de toekomst misschien wel onze belangrijkste vorm van energiewinning kunnen zijn. In de komende pagina’s zal ik twee technieken uiteen zetten en zal ik proberen te schetsen wat deze technieken opleveren. Tot slot zal ik enkele projecten behandelen die inmiddels gestart zijn om energie te winnen uit de oceaan. Vooral in het technische gedeelte ben ik genoodzaakt video’s te gebruiken ter ondersteuning.

[1]


De Mogelijkheden. De technieken voor het winnen van energie uit de oceaan zijn vrij nieuw. Er wordt op steeds grotere schaal al energie gewonnen uit zon, wind en water. De techniek van energie uit water is vooralsnog vooral gericht op Stuwdammen. Landen als Noorwegen halen 99% van hun energie uit waterkracht. Ook zonne-energie en windenergie zijn technieken die komen uit onuitputbare bronnen, en sinds een aantal jaar is daar ook de oceaan bij gekomen. De laatste jaren zijn er veel technieken ontwikkeld die het mogelijk maken de krachten die de oceaan produceert misschien om te zetten in bruikbare energie. De oudste van deze technieken maakt gebruik van de getijdenstroming in de oceaan. Nieuwere technieken concentreren zich vooral op de golfbeweging in de oceaan. Voor beide technieken geldt dat ze op kleine schaal worden toegepast.

Getijdenenergie. Getijdenenergie maakt gebruik van het hoogte verschil tussen eb en vloed. Eb en vloed wordt veroorzaakt door de bewegingen tussen de maan en de aarde. Deze beweging zorgt er voor dat er een cyclus ontstaat van hoog en laag water. Op open zee is dit verschil tussen hoog en laag water niet meer dan tientallen centimeters. afhankelijk van de kustlijn kan het aan land oplopen tot enkele meters verschil. Al in de middeleeuwen waren er in Bretagne turbine’s die werkten op de verschillen tussen Eb en Vloed. Tegenwoordig staat de enige commerciÍle turbine nog steeds in Bretagne. Het verschil

aan de kust daar is zeer groot, tot maximaal dertien meter. Omdat de winning van energie zeer constant is, namelijk 2 keer per dag, kan er continu geproduceerd worden, dit komt neer op ongeveer tien uur per dag. De techniek die gebruikt wordt heet de barrage techniek. Er wordt een stuk kust met een groot verschil tussen eb en vloed ingedamd. Door tunnels met turbines, in de dam loopt met vloed het gedeelte achter de dam vol. Door de verplaatsing van water worden de turbines aangedreven. Wanneer het water weer terugtrekt herhaald zich het hele gebeuren alleen dan in omgekeerde volgorde. Hiernaast is het kort schematisch weergegeven hoe dit in zijn werk gaat. Nadeel van deze afdamming is dat het vrij schadelijk is voor het omliggende ecosysteem. Om genoeg kracht te ontwikkelen moet er een complete inham worden afgesloten. In deze inham wordt het water met vloed opgeslagen en met eb loopt het door tunnels weer richting zee. Dit geeft een vertragende werking van eb en vloed wat niet goed is voor de dieren die gewend zijn om te leven met een normale eb en vloed. Een ander groot nadeel is dat het bouwen in water duur is, om dus een complete energiecentrale op water te bouwen is vooralsnog erg kostbaar. Een groot voordeel van de afdammingen is dat de energiewinning constant is, en goed te voorspellen, dit in tegenstelling tot zon en wind energie. En naast de constante vorm is het ook een duurzame vorm.

[2]

BARRAGE TECHNIEK


soorten stromingen opereren, dat is dus zowel met

Ontwikkelingen

eb als met vloed. Ook kan de hoogte van het

De vorm van indammen kan slechts op een aantal plaatsen in de wereld worden toegepast. hierdoor wordt er steeds meer onderzoek gedaan

systeem worden aangepast, om zo de meest

naar de stromingen die gepaard gaan met eb en vloed. Met deze stroming zouden we grote

plegen.

turbines kunnen laten draaien en daarmee energie

De mogelijkheden die deze vorm van

opwekken. Het gaat hierbij om het benutten van de

energieopwekking met zich meebrengt is

stroming die ontstaat bij eb en vloed, een groot voordeel hiervan is dat dit op veel meer plaatsen

zoals RWE, ESB en NPower zijn druk aan het

kan worden toegepast dan de bovengenoemde

Zo worden op veel plaatsen in deze wereld testen

barrage techniek. Getijde turbines zoals die worden ontwikkeld door inmiddels vele bedrijven

gedaan met verschillende varianten van de

kunnen vergeleken worden met windmolens. Verschil is dat deze molens gedreven worden door

het er over eens dat deze turbines in 2020

stromend water in plaats van lucht. Ze kunnen

kunnen zorgen van onze co2 reductie.

worden geïnstalleerd in de zee, op plaatsen met hoge getijden verschillen, getijdenstromingen of

In Ierland is de vooralsnog enige commerciële

op plaatsen met een continue oceaanstroming. Om zo de grote hoeveelheden energie die

huishoudens stroom opwekt.

krachtige stroom te vinden of om onderhoud te

onduidelijk. Verschillende grote energiebedrijven investeren in deze manier van energie opwekking.

“Seagen”. De ontwikkelaars van deze turbines zijn winstgevend kunnen zijn, en voor een halvering

turbine die ieder jaar voor meer dan 1000

langsstromen uit het water te halen. Een voorbeeld van een systeem wat inmiddels op een aantal plaatsen wordt gebruikt is "SeaGen". In Noord-Ierland is een prototype operationeel, dit prototype maakt gebruik van twee rotoren met een diameter van 16m. Bij een stroomsnelheid van 2,4m/s ontwikkeld het een vermogen van 1.2MW. Het systeem is geaccrediteerd door OFGEM als officiële UK-elektrische centrale. Dit prototype draait al bijna op volle toeren en heeft in de zomer van 2009 al enkele honderden mWh geleverd. (zie filmpje 1 voor de werking) SeaGen wordt momenteel steeds verder ontwikkeld en kan in de toekomst ook worden aangedreven door rotors met een diameter tussen de 14 en 20 meter. (De omvang is afhankelijk van de lokale omstandigheden ter plaatse). Het systeem is enigszins te vergelijken met dat van een windmolen waarbij elke wiek aangesloten is op een versnellingsbak die vervolgens weer richting de generator gaat. Deze turbines hebben een functie waarmee de rotorbladen beide kanten op kunnen draaien. Hierdoor kunnen ze met alle

[3]


Golfenergie

Deze golfbeweging bevat veel energie afkomstig van de wind. Het deinen van het water geeft een mooie mogelijkheid om energie mee te winnen.

Een ander veelbelovend middel is de opwekking van energie uit de golfbeweging in de oceaan. Nagenoeg ieder groot water heeft een

Er zijn verschillende manieren om deze beweging om te zetten in energie. Sinds kort is er in

golfbeweging. Een natuurverschijnsel wat ontstaat door een combinatie van wind en

Portugal gestart met het exploiteren van een “golfboerderij”. Deze boerderij bestaat uit een stuk oceaan waarin lange wormvormige stukken

zwaartekracht. De meeste golven ontstaan midden op zee waar een storm (vaak een lagedruk gebied) waait. Wind is variabel en kan

op de golven drijven. De buizen bestaan uit vier delen die los van elkaar bewegen door middel van

dus uit alle richtingen komen, maar uiteindelijk gebeurt er het volgende:

schanieren. In deze schanieren bevinden zich hydraulische pompen. Wanneer de golfbeweging dus voor beweging zorgt wordt deze vorm van

Een wateroppervlak heeft een oppervlaktespanning. Deze spanning wordt verstoord door wind, dit zorgt voor de vorming

energie opgeslagen. De schanieren bewegen mee op zowel op en neerwaartse bewegingen maar

van kleine rimpels. Deze rimpels hebben een top en een dal, op de top heeft de wind hier veel grip

ook op zijwaartse bewegingen, zo wordt iedere

op. De wind blaast deze rimpels omhoog en zo zullen deze rimpels alleen maar groter worden, dit is het begin van een mooie golf. Nadat de wind zijn werk heeft gedaan zullen de golven geordend gaan rollen, dit komt door de druk die de

beweging dus eigenlijk opgepikt. Één slang heeft de lengte van ongeveer 150 meter. Bijzondere eigenschap van deze slangen is dat ze automatisch de golfrichting opzoeken. Er kunnen meerdere slangen met slechts één stroomkabel vastgemaakt worden.

zwaartekracht op hen uitoefent, ze zullen ook groepjes vormen (sets). Zo rollen ze voort totdat ze bij de kust komen. Door het ondieper worden van de bodem komt de golf nog verder omhoog en zal uiteindelijk omslaan op de kust. Golven zijn dus kort samengevat geconcentreerde wind energie.

[4]

Voorbeeld van een systeem om de energie uit golfslag te benutten


Ontwikkelingen

golfboerderij van 30 slangen

De techniek om energie op te energie voor 15 duizend huishoudens. Dat is 500 wekken uit golven is erg nieuw. Vooralsnog is de techniek om de energie uit de golven te halen nog niet erg rendabel. Hierdoor is de energie die uit de golven wordt gehaald nog niet concurrerend genoeg voor de huidige vorm van energiewinning. Ondanks dit zijn de ontwikkelaars en energiemaatschappijen enthousiast over deze vorm van

huishoudens per slang. Van de vele projecten die

PELAMIS

gestart zijn om energie uit golven te halen is het project “Pelamis wave Power” het project met de beste papieren om ons in tientallen jaren van energie te voorzien. Een ander heel recent project om energie uit golven te halen is het “oyster” project. Dit project lijkt in veel onderdelen op het

energiewinning. De opstartkosten van deze projecten pelamis project, ook hier word gewerkt met hydrolische pompen zijn veel lager dan die van die zorgen voor opslag van windenergie 20 jaar geleden. Mede doordat dit project in de

energie. Het is duidelijk hoe de “oyster” aan zijn naam is

kinderschoenen staat is dit dus een veel belovende ontwikkeling. gekomen. Het zijn twee kleppen die doormiddel van een zuiger Kosten voor windenergie zijn in de loop van de tijd ook met 80% aan elkaar zijn verbonden. Één gedaald. Deze projecten hebben dus zeker potentie. Tegenwoordig levert een

klep bevind zich op de oceaan bodem en de ander staat daar haaks op.

in het kort De generator heeft de naam ‘Pelamis’ meegekregen, naar een zeeslang uit de tropische oceanen. Deze naam komt voort uit de beweging die de slang maakt op de deining van de golven. Een prototype van deze slang ligt in het water bij de kust van Orkneys

[5]


OYSTER

De werking van de Oyster is bijzonder

compleet duurzaam is. Het systeem werkt bij

eenvoudig. Door de eenvoudigheid is deze manier in testen tot nu toe erg succesvol. Oyster is een

rustige regelmatige golven/deining, hierdoor is er weinig slijtage aan de Oysters systemen waardoor

eenvoudig mechanisch scharnierende klep aangesloten op de zeebodem, op ongeveer 10m

het onderhoud dus erg goedkoop blijft. ÉÊn Oyster systeem heeft een piekvermogen van 300-600kW,

diepte. Elke passerende golf beweegt de klep.

dit maakt dat een tiental Oyster systemen genoeg

Grote hydraulische zuigers zorgen voor een hoge waterdruk die word getransporteerd naar de kust

is om 3000 huishoudens te voorzien van schone energie uit golfbewegingen.

waarin het in een elektrische turbine wordt omgezet. Het grote voordeel van deze techniek is

In November 2009 is het eerste Oyster systeem geplaatst in de zee bij Orkney en

dat het erg eenvoudig is en dicht bij de kust

produceert al stroom.

werkt, zo is het makkelijk en goedkoop te instaleren. Andere grote voordelen zijn dat het systeem puur mechanisch is en hierdoor dus

[6]


NAWOORD Toekomstige energiebron of luchtkasteel? In dit stuk heb ik een aantal vormen van

vormen van energie. Dit idee bleek voor mij niet

energiewinning uit de oceaan proberen te behandelen. De technieken die we gebruiken om

haalbaar. Na veel research en bellen met bedrijven, ben ik tot de conclusie gekomen dat de

de energie die de oceaan produceert te vangen, zijn zo nieuw, dat eigenlijk alle technieken nog in

oceaan in potentie ongekende energie voorraden heeft, maar dat de technieken om deze energie

ontwikkeling zijn. Dit betekent ook dat er weinig

bruikbaar te maken te jong zijn om hier uitvoerig

bekend is over de werkingen en de mogelijkheden. Op een zeer beperkt niveau wordt

op in te kunnen gaan. De technieken worden goed uitgelegd in de verschillende filmpjes op de

gebruik gemaakt van de energie die de oceaan ons te bieden heeft. Dit bemoeilijkt het om een

website maar zijn te complex om uitvoerig te beschrijven.

goed gedegen stuk te schrijven met als

Op basis van het aantal investeerders en

onderwerp energiewinning uit golven of uit getijdenstromingen.

projecten die betrekking hebben op energiewinning uit golven en getijdenstromingen

Omdat het met de start van dit project een veelbelovende vorm van energiewinning leek te

kunnen we stellen dat het een vorm van energiewinning is waar we in de toekomst zeker

zijn was mijn opzet om een brede uiteenzetting te

meer van gaan horen. Tot die tijd? geniet van de

geven over wat de mogelijkheden zijn en wat we allemaal kunnen verwachten van deze nieuwe

waterkr8.

[7]


BRONVERMELDING

Bronvermelding

http://sync.nl/schone-energie-uit-de-golven-op-zee/

http://www.gizmag.com/oyster-hydro-electric-wave-energy-device/ 13461/

http://www.tbm.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=7f4cdf38-4d23-4814b150-6d5f148e42ec&lang=nl

http://www.yourrenewablenews.com/crucial+phase+of+oyster

+installation+completed_37921.html http://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_power

• •

http://www.aquamarinepower.com/technologies/ http://www.pelamiswave.com/

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/nl/

Annapolis_Royal_Generating_Station http://www.oceanenergycouncil.com/index.php/Tidal-Energy/Tidal-

Energy.html http://www.hier.nu/klimaatnieuws/duurzame+energie/2/883/NoordIerse_werf_bouwt_grootste_generator_voor_getijdenenergie.html

• •

http://www.darvill.clara.net/altenerg/tidal.htm www.marineturbines.com

• •

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/nl/Tidal_power http://www.oceanrenewable.com/

[8]


energie opwekking uit de Oceaan  

De nieuwe energiebron van de toekomst?

Advertisement
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you