Onderwatermolen-projecten

Techno-Innovation BV gaat nabij de Nederlandse kust en Noordzee opereren met projecten die vooral gericht zijn op de ontwikkeling en aanleg van onderwatermolens. Ook visualiseren wij bouwtechnische plannen, en komen met concrete voorbeelden van masterplannen om deze realiseerbaar te achten. Als conceptmatig ontwikkelaar heeft Techno-Innovation BV zich gespecialiseerd in zogenoemde "blauwe projecten". In samenwerking met andere energiemaatschappijen, zoals Eneco NV en NUON, maar ook met Het Rijk willen wij onze plannen gaan realiseren. Wij staan garant voor een duurzame en effeciënte energieopwekking in de Nederlandse energiesector. 

De ontdekking van de techniek; al in de jaren 60 kwam het idee naar voren, maar resulteerde niet in een concreet product

Eind jaren zestig van de 20e eeuw werd de eerste getijden-centrale gebouwd die elektrische energie opwekte. Die centrale bestaat nog altijd en heeft een piekvermogen van 240 megawatt elektriciteit. Wereldwijd zijn er maar een handvol grote getijden-centrales gebouwd, maar volgens een onderzoek van de Engelse overheid bedraagt het wereldwijde energiepotentieel dat (in de praktijk) aan de kusten geoogst kan worden met getijden-centrales minstens 90 giga-watt - een grote kerncentrale heeft een vermogen van 1 gigawatt.

Dat is allemaal duurzame energie, waarvan bovendien tot op de minuut geweten is wanneer ze beschikbaar is en wanneer niet. Maar klassieke getijden-centrales – die in feite op dezelfde manier werken als hydro-elektrische centrales - hebben een aantal belangrijke nadelen. Er moet een grote dam voor worden gebouwd, wat niet alleen een groot startkapitaal vereist maar ook het mariëne ecosysteem in de buurt om zeep helpt. Zo’n centrale is ook allesbehalve een fraai zicht voor de omwonenden en voor het toerisme. Economisch en geografisch gezien zijn er dus meer negatieve aspecten van getijden-energie dan voordelen.

Onderwatermolens: de oplossing voor water-energie

Onderwaterturbines – in feite windmolens die op de zeebodem worden geplaatst - hebben de bovengenoemde nadelen niet. Er moet geen dam worden gebouwd en de energiecentrales zijn niet of nauwelijks zichtbaar. Energieparken met onderwaterturbines kunnen ook stap voor stap worden uitgebreid, net zoals dat met windmolens of zonnepanelen kan. Daarnaast kan de aansluiting op het elektriciteitsnet in zee worden vereenvoudigd, simpelweg door verbindingen aan te leggen met al bestaande windmolenparken op zee. Dat bespaart dus ook kosten.

Bovendien hebben de turbines minder specifieke locaties nodig en kunnen ze ook dieper in zee worden geplaatst waar de stroomsnelheid in zee aanzienlijk hoog is. Dat maakt ze ook geschikt om energie te oogsten uit oceaanstromingen. Het potentieel van onderwaterturbines is dus veel groter dan dat van klassieke getijden-centrales. Het globale potentieel is nog niet onderzocht, maar alleen al in het Verenigd Koninkrijk zou de technologie een vermogen van 10 gigawatt kunnen leveren (bijna de totale elektriciteitsproductie van België).

Energiedichtheid; hét grote voordeel t.o.v. andere energiebronnen

Onderwaterturbines hebben een aantal belangrijke voordelen tegenover windmolens op land: omdat de energiedichtheid van water veel hoger is dan die van lucht, kunnen onderwaterturbines met veel kleinere wieken evenveel energie opwekken als windmolens. De energiedictheid is de hoeveelheid potentiële energie per volume-eenheid, opgeslagen in een stof of vloeistof. Het verschil is spectaculair: een onderwaterturbine met een diameter van 15 meter kan evenveel elektriciteit leveren als een gewone wieken van een windmolen met een diameter van 60 meter. 

Dat betekent dat er minder materiaal nodig is om de machines te bouwen, wat de productiekosten lager houdt en dus ook de doorberekende energiekosten. Goed voor de consument, de producent én het milieu. Ook kunnen onderwatermolens dichter bij elkaar worden geplaatst, wat ruimte in zee bespaart. Bovendien zijn oceaanstromingen en getijden veel betrouwbaarder en consistenter dan wind-energie. We kunnen nameijk met seismische metingen voorcalculeren hoe de oceaanstromingen circuleren en uit die gegevens informatie winnen over het te behalen energie-rendement. Zo is er geen sprake van "random" energie-opwekking, dat je met wind-energie wel hebt. Wind is niet consistent, maar varieert vrijwel ieder moment. Hieronder is een computervisualisatie te zien van onze onderwatermolen.

Net als bij windmolens is de locatie van onderwaterturbines wel van groot belang – sterke stromingen zijn er niet overal. Ideaal zijn plaatsen met een stroming van minstens 2,5 meter per seconde en een diepte van 20 tot 30 meter. 

Het eerste prototype-onderwaterturbine werd in 2003 getest, anderhalve kilometer voor de kust van Engeland. De turbine heeft een rotorblad van 11 meter lang en levert 300 kilowatt elektriciteit.

Het consortium van bedrijven (gesteund door de Engelse en de Europese overheid) plaatste ook een onderwaterturbine van 1,2 megawatt voor de kust van Ierland, die normaal gezien volgende maand – als eerste ter wereld - aan het elektriciteitsnetwerk wordt gekoppeld.

Die heeft twee rotorbladen van 15 meter lang, gemaakt van glas en koolstofvezel om corrosie door het zeewater tegen te gaan. De turbines zouden een levensduur hebben van 40 jaar.

Onderhoud en reparatie: duurzaam en efficiënt omgaan is van essentieel belang

De onderwaterturbines worden op een in de zeebodem verankerde stalen paal gemonteerd, die een stukje boven de zeespiegel uitsteekt. Als er onderhoud of reparaties aan de turbines nodig zijn, wordt de vleugel waarop de rotorbladen en turbines zijn gemonteerd langs de paal naar boven geschoven, zodat er vanop een boot aan gewerkt kan worden. Dit versimpeld onderhoudswerkzaamheden en voldoet aan de wettelijke veiligheidseisen.

Meer wetenschappelijk onderzoek nodig naar mogelijke risico's

Onderwaterturbines zijn een veelbelovende technologie, maar er zijn een aantal risico’s die nog niet onderzocht zijn. Het grootste vraagteken zijn de gevolgen voor vissen en andere dieren in de zee. In samenwerking met het KNMI onderzoeken wij de gevolgen en risico's voor het mariene ecosysteem. Windmolens vormen een gevaar voor vogels, onderwaterturbines kunnen vissen in mootjes hakken; we hebben een dilemma.

Volgens het Europese consortium is er geen gevaar omdat de wieken van een onderwatermolen erg traag draaien: zo’n 10 tot 20 toeren per minuut, ongeveer tien keer trager dan de propeller van een schip en normale windmolen op het land. Maar Amerikaanse onderzoekers geven toe dat er een potentieel risico bestaat dat eerst onderzocht moet worden. Als het aantal gedode dieren onaanvaardbaar hoog is, zullen de experimenten worden stilgelegd.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Een ander risico is dat het massaal inzetten van onderwaterturbines impact kan hebben op de wereldwijde oceaanstromingen. Dat zou een ontwrichtende invloed hebben op de klimaatregeling van de aarde – terwijl onderwaterturbines nou juist bedoeld zijn om energie te leveren zonder het klimaat te veranderen of aan te tasten. De vraag is vooral hoeveel energie geoogst kan worden alvorens dat gebeurt, want dat het mogelijk is om de oceaanstroming kunstmatig te beïnvloeden, is al wetenschappelijk bewezen door Nederlandse onderzoekers.

De technologie past dus wellicht het best in een strategie om energie te halen uit een brede waaier van hernieuwbare energiebronnen, zowel op land als in zee. Wel moeten we de nadelen dus strict afwegen tegen de voordelen. Dat zal niet altijd even gemakkelijk gaan, maar er is altijd een uitweg in de techniek. Wij zijn al ruim 7 maanden bezig met dit onderzoek.