Wetenschap Werkt | Een onuitputtelijke bron van groene energie

De wetenschap draagt dag in, dag uit bij aan oplossingen voor uiteenlopende maatschappelijke problemen. Van nieuwe medicijnen tot slimme oplossingen voor de landbouw; ons onderzoek helpt de maatschappij vooruit. Dit is echter niet altijd meteen zichtbaar. In de nieuwe rubriek Wetenschap werkt, delen we daarom verhalen die gaan over concrete innovaties, producten en ideeën om te laten zien dat wetenschap werkt!

Onder het oppervlak van de zee zijn er voortdurend stromingen van het water, als gevolg van de getijdenwerking. Nu blijkt het mogelijk daaruit duurzame energie te winnen met de zogeheten TidalKite. Dat is een heen-en-weergaande ‘onderwatervlieger’, waarmee uit de trekkracht elektriciteit wordt opgewekt in de Waddenzee. RUG-hoogleraar Eize Stamhuis en zijn collega’s zijn vanaf het begin bij het project betrokken en hebben meegeholpen deze Nederlandse uitvinding van SeaQurrent verder te ontwikkelen en te verfijnen.

SeaQurrent

Het idee om met een onderwater-vlieger energie te oogsten uit getijde-
stromingen komt van Youri Wentzel. Hij is de oprichter en nu CTO van
SeaQurrent, die de TidalKite produceert en toepast. De potentie van het project is enorm: een onuitputtelijke bron van groene energie, die het milieu amper belast. Op den duur zouden meerdere onderwatervliegers kunnen voorzien in circa 50% van het energiegebruik van de Waddeneilanden. Wereldwijd is er enorm veel potentie voor de TidalKite; op termijn zou het systeem miljoenen huishoudens en bedrijven van groene stroom kunnen voorzien. Dat idee spreekt erg tot de verbeelding en SeaQurrent slaagde erin publieke en private investeerders te vinden, waaronder EIT InnoEnergy, PMH Investments, Invest-NL, FOM (Friese Ontwikkelingsmaatschappij) en de NOM (Noordelijke Ontwikkelingsmaatschappij). Behalve investeerders had SeaQurrent ook nog partners nodig om de TidalKite technisch efficiënter en daardoor commercieel interessanter te maken. Op dat moment kwam de RUG in beeld, met name het Energy and Sustainability Research Institute Groningen (ESRIG), waar Stamhuis deel van uit maakt.

‘Een gek idee is een goed idee’

Stamhuis was en is enthousiast. Hij kon zich helemaal vinden in een project als de TidalKite. Niet alleen omdat het over duurzame energie gaat, maar ook omdat Stamhuis zélf soortgelijke uitvindingen op zijn naam heeft. Hij is adjunct-hoogleraar Experimentele Mariene Zoölogie en Biomimetica, wat zoveel wil zeggen dat hij als bioloog en fysicus kijkt naar bijzondere kenmerken van dieren om deze toe te passen in technische innovaties. Zo heeft hij de vleugelslag van de albatros bestudeerd en de techniek van deze vogel gebruikt om de bladen van een windmolen efficiënter te maken. De commercieel-bedrijfsmatige kant van SeaQurrent is niet direct Stamhuis’ forte, maar de technische kanten des te meer. Stamhuis: ‘Ik hou ervan outside the box te denken. Een gek idee is vaak een goed idee! Dat trekt me aan.’

Windtunnels en stromingskanalen

Stamhuis: ‘We zijn geruime tijd bij het project betrokken. Onze eerste contacten
met Youri [Wentzel] dateren al uit 2015. Ik wist direct dat het idee in theorie
zou moeten kunnen werken, maar de vraag is dan: hoe in de praktijk? Wij
konden en kunnen SeaQurrent vooral helpen op het gebied van
stromingsmechanica, waarvan het bedrijf zelf niet alle benodigde knowhow en
faciliteiten in huis heeft. Grote bedrijven kunnen zich een R&D-afdeling
veroorloven, maar een startup als SeaQurrent niet. Zij hadden de universiteit
nodig. Wij beschikken over windtunnels en stromingskanalen, om de krachten,
druk en weerstand te meten waarmee de TidalKite te maken had. Verder
beschikt de universiteit over krachtige computers van het High Performance
Cluster om simulaties en berekeningen te doen. En natuurlijk hebben we ook
studenten en PhD’s die onderzoeken kunnen uitvoeren.’

Demonstratiemodel

Inmiddels heeft de RUG al meer dan tien jaar bijgedragen aan de ontwikkeling van de TidalKite. Stamhuis en zijn groep hebben meegeholpen om de vleugelvormige bladen en het ontwerp van de onderwatervlieger als geheel zo
aan te passen dat het rendement werd verhoogd en het systeem beter
bestuurbaar werd. Daarvoor hebben ze diverse tests uitgevoerd, wat nog steeds gebeurt. Een demonstratiemodel van de TidalKite is recent geplaatst in het Borndiep, een zeegat tussen Ameland en Terschelling. Het is een kwetsbaar natuurgebied, reden waarom ook ter plekke is gekeken naar de effecten op de zeebodem, en op onderwaterleven. Ook de eventuele gevolgen voor de zeestromingen en de zeebodem zijn onderzocht.

Tweaken

Stamhuis heeft groot vertrouwen in de TidalKite, evenals bijvoorbeeld de
provincie Fryslân, het JTF (European Just Transition Fund) en het Waddenfonds. ‘Het project nadert nu de meer volwassen fase, waarna het breder kan worden uitgerold. Waar wij nu nog aan werken, zijn de laatste verfijningen om het nog meer efficiënt en betaalbaar te krijgen. Zeg maar “tweaken”. Het concept heeft grote voordelen. Het is volledig CO2-vrij en in tegenstelling tot wind- en zonne- energie is de getijdenenergie voorspelbaar, betrouwbaar en vrijwel 24 uur per
dag beschikbaar. Het milieu wordt nauwelijks belast en ook het aanzien van het landschap wordt niet aangetast, want alles bevindt zich onder het
wateroppervlak.’

Wil je meer weten over Wetenschap werkt? Bekijk dan de overzichtspagina voor alle edities.

Meer informatie

• Eize Stamhuis
• SeaQurrent