De toekomst van windenergie: zes futuristische innovaties

  • Makani wind kite, de vliegende windturbine van Google X
  • De Windstalk windturbines wekken al deinend in de wind stroom op
  • Zelfs bij lage windsnelheden kan de Wind Harvester stroom genereren
  • De Dutch Windwheel wordt de meest innovatieve windmolen ter wereld
  • Mitsubishi investeert in de BAT zeppelin, de zwevende windturbine van Altaeros
  • Italiaanse ontwerpers transformeren oude viaducten in futuristische windturbines

Windenergie is een van de schoonste, meest veelbelovende duurzame energiebronnen van de toekomst en de grootste concurrent van fossiele brandstoffen. In sommige delen van de wereld is windenergie al net zo goedkoop als steenkool. Dit betekent niet dat we in de toekomst alleen nog maar enorme windturbines aan de horizon zien. Een groot deel van de ontwikkelingen op het gebied van windenergie is namelijk gericht op installatiesoffshore, waar het opwekken van windenergie veel efficiënter is dan aan land. Er worden ook regelmatig nieuwe windenergieconcepten ontwikkeld, van wiekenloze windturbines en ‘windwielen’ tot zwevende vlieger-turbines, zoals die van Google X. Zelfs oude viaducten worden met windturbines uitgerust en in de toekomst hebben we misschien allemaal wel kleine windturbines in onze achtertuin of op ons balkon. De mogelijkheden met windenergie zijn bijna eindeloos. Hier zijn zes inspirerende voorbeelden.

1. Makani wind kite, de vliegende windturbine van Google X

Als gevolg van de overname door Alphabet, worden veel van de semi-geheime techprojecten van Google X nu afzonderlijk beheerd. Een van deze projecten is de wind kite of windvlieger, gemaakt door Makani Power. De wind kite is niet zomaar een windturbine. Het systeem bestaat uit de vlieger zelf die een spanwijdte heeft van een middelgroot vliegtuig, en is uitgerust met acht rotors die fungeren als de turbines. De wind kite heeft een computersysteem met GPS en andere geavanceerde technologie en is via een kabel aan het grondstation verbonden. Zodra de wind kite in de lucht is wordt er tot 600 kW aan stroom opgewekt. Deze stroom wordt doorgegeven aan het grondstation en daarna aan het lichtnet. Vergeleken met traditionele windmolens genereert de Makani windvlieger vijftig procent meer energie en gebruikt hij tot negentig procent minder materialen. Omdat de wind kites op grotere hoogten vliegen hebben ze te maken met hogere windsnelheden, met als gevolg dat ze meer stroom genereren. Bovendien is het grondstation voor een windvlieger veel kleiner dan die voor een turbinetoren, waardoor de wind kite ook geschikt is voor kleinschalig gebruik.

Soort vliegtuig op een landingsbaan
De Makani windvlieger vijftig procent meer energie en gebruikt hij tot negentig procent minder materialen

2. De Windstalk windturbines wekken al deinend in de wind stroom op

Windstalk is een windturbineproject dat ook fungeert als kunstinstallatie en toeristische attractie in Masdar City in Abu Dhabi. Het project is ontworpen door het New Yorkse designbureau Atelier DNA en werd geïnspireerd door de manier waarop tarwe en rietstengels heen en weer zwaaien in de wind. Het Windstalk-project bestaat uit meer dan duizend aan de grond verankerde koolstofvezel-sprieten van 55 meter hoog. De toppen van de stengels zijn voorzien van LED-verlichting die de stengels feller of zwakker doen oplichten, afhankelijk van de intensiteit waarmee ze heen en weer zwaaien. Binnen elke holle stengel bevinden zich boven op elkaar gestapelde piëzo-elektrische keramische schijven waar elektroden tussenin zitten. Deze elektroden worden met stalen kabels met elkaar verbonden; één kabel verbindt de even elektrodes en een andere verbindt de oneven elektrodes. Wanneer de stengels heen en weer zwaaien, worden de schijven op elkaar gedrukt en genereren ze elektriciteit. Het concept won de tweede prijs in het Land Art Generator Initiative, waarin deelnemers werden gevraagd een kunstinstallatie te ontwerpen waarin een artistiek concept gecombineerd werd met het opwekken van duurzame energie.

3. Zelfs bij lage windsnelheden kan de Wind Harvester stroom genereren

De Wind Harvester is het geesteskind van Heath Evdemon, uitvinder en oprichter van Wind Power Innovations Ltd in Derbyshire in het Verenigd Koninkrijk. Zijn horizontale windturbine is nagenoeg geruisloos en werkt in verschillende windcondities op slechts een halve meter boven de grond waardoor hij niet alleen efficiënt is maar ook geen horizonvervuiling veroorzaakt. De Wind Harvester, ondersteund door het Future Factory Sustainable Design Project van de Nottingham Trent University, kan geplaatst worden op locaties waar de installatie van een traditionele windturbine een uitdaging zou zijn, zoals bovenop een gebouw of op een heuvel. De horizontale ‘wieken’ van de Wind Harvester zijn een meter lang maar kunnen in lengtes tot vijftien meter geleverd worden waardoor het systeem geschikt is voor zowel particulier als commercieel gebruik. Evdemon’s uitvinding is gebaseerd op de op-en-neergaande of wederkerige beweging. Zodra een horizontale schoep door de wind een bepaalde hoogte bereikt, verandert de hoek van de schoep waardoor hij weer een neerwaartse beweging maakt. Omdat dit proces zich steeds vanzelf herhaalt, genereert de Wind Harvester zelfs bij lage snelheden stroom.

4. De Dutch Windwheel wordt de meest innovatieve windmolen ter wereld

De Dutch Windwheel is een initiatief van de Windwheel Corporation en werd ontworpen door Doepel-Strijkers architecten. De 174 meter hoge Dutch Windwheel, geïnspireerd op de London Eye, is een cirkelvormige megawindmolen. Naast het nieuwe icoon van Rotterdam, moet de Dutch Windwheel ook de meest innovatieve windmolen ter wereld worden, met een reuzenrad met cabines die uitkijken over de Rotterdamse haven. Ook komt er een hotel en een restaurant en wordt de Windwheel uitgerust met de allernieuwste technologie. De molen, die eigenlijk geen molen is, maakt gebruik van het EWICON-concept (Elektrostatische Windenergie convector) van de TU Delft. Daarmee worden door een raamwerk van horizontale buizen waar spanning op staat, elektrisch geladen waterdruppels gecreëerd. Dit maakt het mogelijk om geruisloos en zonder bewegende onderdelen stroom op te wekken. De Windwheel wordt op een ondergronds fundament gebouwd, omgeven door water, waardoor de structuur lijkt te drijven. In de Windwheel worden ook andere (energie) toepassingen verwerkt, zoals duurzame waterhuishouding, zonne-energie en biogasvergisting. Naar verwacht is het complexe project in 2025 voltooid

5. Mitsubishi investeert in de BAT zeppelin, de zwevende windturbine van Altaeros

Mitsubishi Heavy Industries en de Suhail Bahwan Group hebben onlangs geïnvesteerd in de ontwikkeling van de luchtturbines die door het Amerikaanse bedrijf Altaeros Energies Inc gemaakt worden. De BAT of Buoyant Airborne Turbine is het best te omschrijven als een met helium gevulde ballon, een futuristische zeppelin, waarvan de kern is uitgerust met een windturbine. De BAT wekt op honderden meters hoogte windenergie op, waar windsnelheden groter zijn en tot acht keer meer vermogensdichtheid hebben.De BAT wordt gebruikt om verafgelegen huishoudens van stroom te voorzien, ter vervanging van de dure dieselgeneratoren die normaal gesproken in dit soort gebieden gebruikt worden. De BAT genereert niet alleen stroom maar biedt deze huishoudens ook telecommunicatie en Internet. Het eerste model zal naar verwacht voldoende energie genereren om ongeveer vijftien huishoudens van stroom te voorzien.

6. Italiaanse ontwerpers transformeren oude viaducten in futuristische windturbines

Als de Italiaanse regering alle oude viaducten en bruggen in het zuiden van Italië zou moeten slopen, zou dat rond de $50 miljoen kosten. Maar omdat in bergachtige gebieden snel zijwinden ontstaan, zijn de hooggelegen bruggen op die plekken bijzonder geschikt om windenergie op te wekken. In de ‘Solar Park South’-competitie werden ingenieurs en ontwerpers gevraagd om manieren te bedenken om de oude bruggen op een duurzame manier te hergebruiken. De tweede prijs ging naar Luisa Saracino, Giovanna Saracino en Francesco Colarossi, het designteam dat het ‘Solar Wind’-concept creëerde. In het concept komen er tussen de steunpilaren van een brug 26 windturbines van verschillende afmetingen die 36 miljoen kilowattuur elektriciteit per jaar kunnen produceren. Het oppervlak van de brug zou worden bedekt met zonnecellen, die een verdere 11,2 miljoen kilowattuur stroom produceren. Gecombineerd zouden deze twee energiebronnen voldoende genereren om 15.000 huishoudens van stroom te voorzien. Ook komen een promenade en een park bovenop het viaduct en worden er kassen in het concept opgenomen waarin verse groenten en fruit gekweekt worden voor verkoop aan bezoekers.

Volgens de Global Wind Energy Council en Greenpeace International bereikt windenergie in 2030 naar schatting 2000 gW, voorziet het in tot wel 20% van de wereldwijde stroomvoorziening, creëert het meer dan 2 miljoen nieuwe banen en dringt het de CO2-uitstoot met meer dan 3 miljard ton per jaar terug. In 2050 voorziet windenergie naar verwachting zelfs in 30% van de wereldwijde stroomvoorziening. Hoewel veel concepten nog verder ontwikkeld en gefinancierd moeten worden, wordt windenergie waarschijnlijk een van de meest kosteneffectieve elektriciteitsbronnen ter wereld. Vooral in hooggelegen winden zit genoeg energie om onze hele beschaving meer dan honderd maal van stroom te voorzien.

Gratis e-books voor 13 sectoren.

De wereld verandert in snel tempo en dat heeft grote impact op all sectoren. Daarom hebben we voor maar liefst 13 sectoren een compact e-book ontwikkeld. Daarin vind je de laatste trends op een rij, onderbouwd met interessante statistieken.
Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Dit blog is geschreven door Richard van Hooijdonk

Trendwatcher, futurist en internationaal topspreker Richard Van Hooijdonk neemt je mee naar een inspirerende toekomst die leven, werken en ondernemen drastisch gaat veranderen.

Alle Lezingen