Eerste supergeleidende windturbine gebouwd

Deze magneten zijn groot en zwaar, waardoor ook de windmolens steeds forser worden. En dat kan anders, volgens het Europees samenwerkingsproject EcoSwing waar ook de Universiteit Twente onderdeel van uitmaakt. Binnen dit project werd de generator opnieuw ontworpen. Overigens ook met magneten, maar die passen ze op een andere manier toe.

Koud

“Wij gebruiken spoelen van een kilometerslange supergeleidende kabel”, zegt onderzoeker Marc Dhallé van de Universiteit Twente (UT). “Die zet de mechanische energie om in elektriciteit. Omdat we een supergeleidende spoel gebruiken, is het mogelijk de generator compacter te fabriceren en daarmee ook de hele windmolen kleiner te maken. De voet van de turbine hoeft dan immers minder gewicht te tillen. En ondanks dat deze windmolen kleiner is, levert deze toch hetzelfde vermogen als de huidige grote variant met permanente magneten.”

Supergeleiders heten zo omdat ze stroom geleiden zonder weerstand, waardoor grote stromen en sterke magneetvelden mogelijk zijn. De verliezen zijn daardoor minimaal. Supergeleiding wordt al toegepast in MRI-scanners en deeltjesversnellers. Om goed te presteren is flinke koeling bij supergeleiding een vereiste, ook bij toepassing in een windmolen. Dat is mogelijk, volgens Dhallé.

Lagere prijs

Ook relativeert Polinder het belang van een compactere generator. Die kan inderdaad in gewicht lager, zegt hij. “Maar in ons onderzoek kwam nauwelijks terug dat de rest van de constructie er heel veel lichter door werd. Omdat dit voornamelijk wordt bepaald door de aerodynamische krachten op de rotor en niet door het gewicht van de generator. Bovendien wordt het vermogen van een windmolen bepaald door de rotordiameter en windsnelheden.” Dhallé verwacht dat het onderzoek van het Europese project EcoSwing laat zien dat dit wel mogelijk is; dat is een van de speerpunten van het huidige onderzoek dat nog gaande is.

De hogere kosten van de nieuwe technologie zijn nog een zorgenkindje. Momenteel is het duur om een supergeleidende turbine te maken. Het is immers nog in de ontwikkelfase. Van windmolens met de huidige technologie van permanente magneten worden er al veel gemaakt, waardoor de prijs veel lager is dan de supergeleidende variant. Kan een supergeleidend exemplaar ooit in prijs concurreren met de huidige techniek? Polinder twijfelt. Dhallé verwacht dat het wel mogelijk is als er in de toekomst veel van worden besteld. Dan gaan de productiekosten omlaag. Hij geeft aan dat er binnen het Europese project een studie naar de economische haalbaarheid wordt gedaan, maar die is nog niet afgerond.

Overigens is dit niet de enige vernieuwende windmolentechniek die in ontwikkeling is. Zo wordt ook door wetenschappers gewerkt aan een magnetische tandwielkast, waarbij de tandwielen vervangen worden door magneten. “Heel simpel uitgelegd grijpen normaal gesproken de tanden in elkaar”, legt Polinder uit. “Bij de nieuwe techniek trekken de magneten elkaar aan, waardoor zo’n windmolen efficiënter werkt. Ook dit is veelbelovend. Het laat zien dat er interessante vernieuwingen gaande zijn met windmolens.”