Een nieuwe methode van energieopwekking door wind wordt de komende vier jaar bij hoogspanningstechniek verder ontwikkeld. Promovendus Dhiradj Djairam is deze maand aan het onderzoek begonnen.
Delen
Rond energieopwekking met wind circuleren de meest wilde nieuwe ideeën, van een grote vlieger op kilometers hoogte, tot een luchtkoker in de woestijn waar opstijgende lucht voor energie zorgt. Aan het rijtje kan nu een nieuw idee gevoegd worden dat hoogspanningstechniek verder ontwikkelt.
Het nieuwe apparaat heet de Ewicon (Electrostatic wind energy converter) en bestaat uit een vloeistofverstrooier die onder hoogspanning geladen vloeistofdeeltjes door een elektrisch veld stuurt. De deeltjes worden door de wind tegen het elektrisch veld in geblazen, richting een tientallen meters grote ring. Dankzij de windaandrijving van de deeltjes in het veld ontstaat direct een elektrische potentiaal en wordt een stroom opgewekt. De vloeistofdeeltjes moeten hun lading weer aan deze ring afstaan.
Omdat windenergie meteen in elektrische energie wordt omgezet, is er geen dynamo of tussenstap nodig. Voordeel is dat je dus geen energie verliest op de conversie. Ook onderhoudstechnisch kan dit een voordeel zijn, omdat je geen draaiende onderdelen meer hebt zoals bij windmolens. Ook bij storm zou dit apparaat nog stroom kunnen leveren, waar windmolens moeten worden stilgezet.
Het principe is bedacht door de Wageningse fysicus Piet Sonneveld die hoogspanningstechniek vroeg of het ook uitvoerbaar zou zijn.
Uiteindelijk moet er een pilotontwerp van enkele tientallen meters groot in de buitenlucht getest worden, samen met civieltechnisch bureau Volker Wessels. Behalve een stevige constructie die tegen storm beschermt, moet ook iets gevonden worden om te zorgen dat er geen vogels in het elektrisch veld binnen de metalen ring vliegen.
“Het afgelopen jaar hebben we het idee op zijn technische haalbaarheid getest”, zegt prof. Johan Smit van hoogspanningstechniek. “Het blijkt dat we er meer energie uit kunnen halen dan we er in moeten stoppen. Dat is het begin. Het vermogen is nu nog klein en met het onderzoek van de komende jaren willen we dit opschalen naar tien kilowatt. Ook dat is nog niet veel, maar het gaat ook om een prototype.”
Vorm en grootte van de vochtdeeltjes die verstrooid worden zijn erg belangrijk. TU-fysicus Jan Marijnissen werkt daarom aan de optimalisatie van die deeltjesverstrooier.
Bij een verkeerde vormgeving van de metalen ring of bij een te hoog potentiaalverschil bestaat het gevaar dat het apparaat als bliksemgenerator werkt, doordat er vonken naar de omgeving doorslaan. Het verloop van het elektrisch veld moet daarom overal nauwkeurig bekend zijn en daarvoor moeten de vorm van de metalen ring en de veldsterkte geoptimaliseerd worden. Promovendus Dhiradj Djairam, afgestudeerd bij technische natuurkunde, gaat hier de komende vier jaar aan werken.
Rond energieopwekking met wind circuleren de meest wilde nieuwe ideeën, van een grote vlieger op kilometers hoogte, tot een luchtkoker in de woestijn waar opstijgende lucht voor energie zorgt. Aan het rijtje kan nu een nieuw idee gevoegd worden dat hoogspanningstechniek verder ontwikkelt.
Het nieuwe apparaat heet de Ewicon (Electrostatic wind energy converter) en bestaat uit een vloeistofverstrooier die onder hoogspanning geladen vloeistofdeeltjes door een elektrisch veld stuurt. De deeltjes worden door de wind tegen het elektrisch veld in geblazen, richting een tientallen meters grote ring. Dankzij de windaandrijving van de deeltjes in het veld ontstaat direct een elektrische potentiaal en wordt een stroom opgewekt. De vloeistofdeeltjes moeten hun lading weer aan deze ring afstaan.
Omdat windenergie meteen in elektrische energie wordt omgezet, is er geen dynamo of tussenstap nodig. Voordeel is dat je dus geen energie verliest op de conversie. Ook onderhoudstechnisch kan dit een voordeel zijn, omdat je geen draaiende onderdelen meer hebt zoals bij windmolens. Ook bij storm zou dit apparaat nog stroom kunnen leveren, waar windmolens moeten worden stilgezet.
Het principe is bedacht door de Wageningse fysicus Piet Sonneveld die hoogspanningstechniek vroeg of het ook uitvoerbaar zou zijn.
Uiteindelijk moet er een pilotontwerp van enkele tientallen meters groot in de buitenlucht getest worden, samen met civieltechnisch bureau Volker Wessels. Behalve een stevige constructie die tegen storm beschermt, moet ook iets gevonden worden om te zorgen dat er geen vogels in het elektrisch veld binnen de metalen ring vliegen.
“Het afgelopen jaar hebben we het idee op zijn technische haalbaarheid getest”, zegt prof. Johan Smit van hoogspanningstechniek. “Het blijkt dat we er meer energie uit kunnen halen dan we er in moeten stoppen. Dat is het begin. Het vermogen is nu nog klein en met het onderzoek van de komende jaren willen we dit opschalen naar tien kilowatt. Ook dat is nog niet veel, maar het gaat ook om een prototype.”
Vorm en grootte van de vochtdeeltjes die verstrooid worden zijn erg belangrijk. TU-fysicus Jan Marijnissen werkt daarom aan de optimalisatie van die deeltjesverstrooier.
Bij een verkeerde vormgeving van de metalen ring of bij een te hoog potentiaalverschil bestaat het gevaar dat het apparaat als bliksemgenerator werkt, doordat er vonken naar de omgeving doorslaan. Het verloop van het elektrisch veld moet daarom overal nauwkeurig bekend zijn en daarvoor moeten de vorm van de metalen ring en de veldsterkte geoptimaliseerd worden. Promovendus Dhiradj Djairam, afgestudeerd bij technische natuurkunde, gaat hier de komende vier jaar aan werken.
Comments are closed.