Wat is windenergie?
Windenergie is door windkracht opgewekte energie. Ze staat bekend als milieuvriendelijke energiebron aangezien ze hernieuwbaar is.
Wind is luchtstroming
Wind is eenvoudigweg lucht in beweging. De ongelijke opwarming van de aardoppervlakte onder invloed van de zon veroorzaakt winden. Aangezien de aardoppervlakte uit erg verschillende types land en water bestaat, absorbeert ze de zonnewarmte in verschillende gradaties.
Overdag warmt de lucht boven het land sneller op dan de lucht boven water. De warme lucht verspreidt zich over het land en stijgt. De zwaardere en koelere lucht haast zich vervolgens om diens plaats in te nemen, waardoor winden ontstaan. ’s Nachts draaien de winden zich omdat de lucht boven land meer afkoelt dan die boven water.
Op dezelfde manier komen grote atmosferische winden tot stand die rond de aarde circuleren: de zon warmt het land ter hoogte van de evenaar immers sterker op dan het land ter hoogte van de Noord- en Zuidpool.
Wind als hernieuwbare energiebron
Vandaag de dag wordt de energie die wind levert, grotendeels gebruikt om elektriciteit te genereren. Wind noemt men een hernieuwbare energiebron aangezien de wind blaast zolang de zon schijnt.
Wind als milieuvriendelijkere energiebron
Windenergie biedt in veel gebieden een uitvoerbaar economisch alternatief voor conventionele energiecentrales. Wind is een zuivere brandstof. Windmolenparken veroorzaken geen lucht- noch watervervuiling aangezien er geen brandstof verbrand wordt.
Het grootste bezwaar tegen windmachines op milieuvlak vormen de nadelige gevolgen voor populaties wilde vogels en de visuele impact op het landschap. Voor sommigen zijn de blinkende bladen van windmolens aan de horizon een doorn in het oog. Voor anderen vormen ze een mooi alternatief voor conventionele energiecentrales.
Energie uit windturbines
Windturbines duiken de laatste jaren in groten getale op langs autosnelwegen, dijken, op bedrijfsterreinen en zandbanken in zee. Deze moderne windmolens genereren stroom uit de kinetische energie van de wind.
Werking van windturbines
Windenergie wordt al jaar en dag gebruikt. 5000 jaar geleden ontwierp men de eerste zeilschepen, later volgden windmolens om tarwe en mais te malen en zaagmolens voor het zagen van hout.
Net zoals de ouderwetse windmolens gebruiken de windmolens van vandaag bladen om de kinetische energie van wind te verzamelen. Windmolens functioneren aangezien ze de snelheid van de wind vertragen. De wind blaast over de aerodynamisch gevormde bladen waardoor opwaartse druk ontstaat die deze doet draaien. Vergelijk het met de vleugels van vliegtuigen die eenzelfde effect creëren. De bladen van de windmolen zijn verbonden met een drijfas die een elektrische generator aanzet om elektriciteit te produceren.
Zelfs met de nieuwste windturbines blijft het probleem bestaan: wat doe je als er geen wind is? Op die ogenblikken zit er niets anders op dan andere types elektrische centrales te gebruiken voor de elektriciteitsproductie.
Grote en kleine windturbines
De grootte van windmotoren loopt sterk uiteen. Kleine turbines die gebruikt worden om een woning of onderneming van energie te voorzien, hebben een capaciteit van minder dan 100 kilowatt. Grote commerciële windturbines kunnen daarentegen een capaciteit tot 5 miljoen watt of 5 megawatt hebben. Grotere windmotoren plaatst men vaak bij elkaar in windmolenparken die energie leveren voor het elektriciteitsnet.
Soorten windturbines
Momenteel zijn er twee types windturbines of windmotoren in gebruik: horizontale en verticale windturbines. De WARP windmotor is een andere vermeldenswaardige nieuwkomer.
Horizontale windturbines
Ruwweg maakt men een onderscheid tussen horizontale en verticale windturbines. De richting van de drijfas ligt aan de basis van deze tweedeling.
De meeste windmotoren die vandaag in gebruik zijn, zijn horizontale windturbines. Deze windmotoren hebben bladen zoals vliegtuigpropellers. Ze vangen de wind en draaien rond. Het computersysteem in de schacht controleert daarbij de richting van de bladen. Daarop zet een generator de mechanische energie om in elektriciteit. Via een kabel wordt de elektriciteit naar een hoogspanningsleiding gevoerd.
Een typische horizontale windturbine bereikt dezelfde hoogte als een flatgebouw met 20 verdiepingen en telt 3 bladen met een spanne van 6 meter. De grootste windmotoren ter wereld hebben bladen die langer zijn dan een voetbalveld. De reden waarom windmachines zo groot en breed zijn, is dat ze zo meer wind kunnen vangen.
Verticale windturbines
Verticale windturbines hebben bladen die van boven tot onder reiken. Het meest voorkomende type, met name het Darrieus model, lijkt op een reuzegrote eierklutser met 2 bladen. Typisch voor verticale windmachines is een doorsnee hoogte van 3 meter en een breedte van 1,5 meter. Verticale windturbines maken slechts een erg klein percentage uit van de windmotoren die men momenteel gebruikt.
WARP windmotor
Een ander type windmotor dat het vermelden waard is, is de nieuwkomer WARP oftewel Wind Amplified Rotor Platform. Deze windmotoren zijn efficiënter en nemen minder ruimte in beslag dan de windmachines van vandaag de dag.
WARP heeft geen grote bladen nodig; het lijkt eerder een stapel velgen. Elke module bevat een paar smalle hogecapaciteitsturbines geplaatst op windversterkers. Het holle oppervlak van deze windversterkers kanaliseert de wind richting turbines, waarbij de windsnelheid met de helft of zelfs meer versterkt wordt.
