Windenergie is een van de schoonste en meest overvloedige bronnen van hernieuwbare energie op aarde. Maar het kan een uitdaging zijn om windturbines te plaatsen. Lokale overheden en burgers die zich bezighouden met het uiterlijk van windparken en mogelijke waardeverminderingen, hebben vaak een goede locatie. En in zwaar ontwikkelde gebieden is er misschien geen plaats om een turbine te plaatsen waar deze niet wordt geblokkeerd door bestaande gebouwen.
Nu heeft een team van Spaanse en Britse ingenieurs gegevens vrijgegeven die het lokaliseren van turbinelocaties een beetje gemakkelijker kunnen maken. De grote denkers stellen voor turbines te bouwen in de onderkant van reeds bestaande bruggen.
De ingenieurs bestudeerden het Viaduct van Juncal, een autobrug op het Spaanse eiland Gran Canaria. Ze creëerden computermodellen en bepaalden hoeveel windenergie de brug zou kunnen produceren indien uitgerust met turbines. Met verschillende configuraties van turbinegetallen en -groottes, suggereerde het model dat twee middelgrote turbines de beste oplossing zouden zijn voor de meeste bruggen. De grootste windturbines die momenteel op de markt zijn, hebben bladen van ongeveer 25 meter breed.
Voor het Juncal-viaductmodel zouden twee turbines ongeveer 0, 5 megawatt windenergie produceren. Dit zou het energieverbruik van ongeveer 500 huizen kunnen dekken en 140 ton koolstofdioxide per jaar kunnen besparen, wat overeenkomt met de hoeveelheid die in die tijd door 7.200 bomen werd geproduceerd.
Hoewel het project conceptueel blijft - nog niemand heeft geprobeerd een turbine onder een brug te plaatsen - zeggen onderzoekers dat het overal kan worden geïmplementeerd zodra iemand ervoor kiest.
"Dit kan worden gedaan op elke plaats waar voldoende wind staat", zegt Oscar Soto, een werktuigbouwkundig ingenieur die aan het project werkt. Over het algemeen moet de windsnelheid tussen 6 en 25 meter per seconde zijn om succesvol te zijn. (Voor een idee van de gemiddelde windsnelheid in de VS, bekijk deze kaart van het Department of Energy.)
Het project werd geleid door het Spaanse duurzame energiebedrijf ZECSA, met hoofdkantoor op de Canarische eilanden. De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Renewable and Sustainable Energy Reviews .
Dit is niet de eerste keer dat het publiek heeft nagedacht over het plaatsen van turbines onder bruggen. In 2011 stelden winnaars van een Italiaanse groene ontwerpwedstrijd voor om van een verlaten brug een duurzame energiefabriek te maken die 15.000 huizen van stroom kan voorzien door zonnecellen in de weg en 26 turbines eronder te plaatsen. Het ontwerp trok internationale aandacht, maar bleef conceptueel. Het Juncal Viaduct-project vertegenwoordigt het soort harde gegevens dat nodig is om investeerders aan te trekken.
In de Verenigde Staten wordt momenteel voor ongeveer 4, 5 procent van alle energiebehoeften voorzien door windenergie. De windenergiecapaciteit van het land was 61 gigawatt vanaf 2013, genoeg elektriciteit om 16 miljoen huizen voor een jaar van stroom te voorzien. In het afgelopen decennium is ongeveer een derde van alle nieuwe elektriciteitsproductiecapaciteit afkomstig van windinstallaties. Naarmate de windenergiesector blijft groeien, zal het steeds moeilijker worden om nieuwe turbines te vinden. Sommige staten kijken uit naar windparken op zee, die profiteren van sterke, consistente oceaanwinden, maar die duurder en moeilijker te bouwen en te onderhouden zijn.
Onderbrug brugturbines kunnen helpen windenergie naar gebieden te brengen waar dit voorheen als onmogelijk werd beschouwd, zegt Soto.
ZECSA voert momenteel gesprekken met Canarische eilanden om de turbines van Juncal Viaduct te realiseren. Soto denkt dat de bouw over een jaar of twee zou kunnen gebeuren. Vanaf daar is de lucht (of de wind) de limiet.
"Naarmate de evolutie van de technologie verbetert, denk ik dat het op veel plaatsen gangbaar zal worden", zegt hij.
