Utwente: Geef supergeleiding prominente rol in duurzame energie

In nieuwe duurzame vormen van energieopwekking gaan supergeleiding en geavanceerde koeltechnieken een sleutelrol spelen. Zo kunnen dankzij supergeleiders compactere generatoren in windturbines worden ontwikkeld, zijn supergeleidende magneten onmisbaar bij kernfusie en kunnen koeltechnieken ingezet worden om energie terug te winnen bij de verdamping van LNG – aardgas in vloeibare vorm. Dat stelt prof. Marcel ter Brake op 12 mei in zijn intreerede als hoogleraar Energy, Materials and Systems aan de Universiteit Twente.

Supergeleiders zijn in staat stroom te geleiden zonder dat er verlies optreedt. Anders gezegd: de weerstand is nul, mits de geleider voldoende is afgekoeld. Supergeleiding werd 100 jaar geleden ontdekt en op dit moment is volgens Ter Brake de ‘nummer één toepassing’ van supergeleiding de MRI-scanner in het ziekenhuis: supergeleidende kabels vormen hier magneten om het benodigde sterke magnetisch veld op te wekken. Ook de LHC-deeltjesversneller van CERN in Genève zou niet kunnen functioneren zonder supergeleidende magneten. De Universiteit Twente heeft internationaal een sterke positie weten te verwerven op het gebied van supergeleiding en de bijbehorende cryogene technieken om de lage temperaturen te bereiken.

Langere levensduur

Zo onderzoekt de groep van Ter Brake de supergeleiders die worden toegepast in de experimentele kernfusiereactor ITER in het Franse Cadarache. Van kernfusie als nieuwe energiebron wordt veel verwacht. Wel bleek onlangs, in een publicatie in Nature, dat de voor de reactor ontwikkelde supergeleiders een veel beperktere levensduur zouden hebben dan verwacht. Door de grote stromen en magneetvelden werken op de kabels gigantische krachten die de levensduur beperken. De groep in Twente heeft modellen en testtechnieken ontwikkeld die kunnen zorgen voor een beter kabelontwerp en een langere levensduur.

Compacte generatoren in windturbines

Ook bij windenergie gaat supergeleiding een belangrijke rol spelen: door supergeleiders in te zetten in de generatoren, kunnen deze compacter worden gebouwd en is er geen kwetsbare ‘versnellingsbak’ nodig. Dit is van groot belang bij windmolenparken op zee, omdat daar het benodigde onderhoud minimaal moet zijn. Generatoren die de versnellingsbak vermijden door te werken met permanente magneten, zijn volgens Ter Brake geen optie vanwege het grote beroep dat dit doet op zeldzame aardmaterialen. Supergeleiding heeft dat probleem niet en volgens Ter Brake is supergeleiding bij turbines groter dan 5 Megawatt lonend. Ook hier spelen de mechanische belasting en de koeltechniek een belangrijke rol.

Meer energie uit verdamping vloeibaar aardgas

Een derde energiegebied dat Ter Brake in zijn intreerede noemt is aardgas.Op grotere afstanden wordt dit niet door leidingen, maar als vloeibaar LNG per schip getransporteerd, waarvoor op de Maasvlakte een grote overslagterminal wordt gebouwd. Bij het geforceerd verdampen van het LNG van vloeistof naar gas, treden nogal grote verliezen op. De warmte die voor de verdamping van het LNG nodig is kun je via een warmtemotor laten lopen, waardoor een deel van de energie, die nodig is geweest om het aardgas vloeibaar te maken, weer terug te winnen is. Door een beter ontwerp verwacht Ter Brake de opbrengst ten opzichte van huidige systemen te kunnen verdubbelen. In een nationaal LNG-consortium wil hij de UT-kennis op het gebied van cryogene technieken inbrengen om dit ambitieuze doel te bereiken.

Spinoff

Meer over het onderzoek van deze leerstoel Energy, Materials en Systems, die deel uitmaakt van het instituut IMPACT van de UT, is te vinden op www.utwente.nl/tnw/ems/. Uit de groep zijn twee spinoff ondernemingen voortgekomen: Kryoz Technologies, die compacte microkoelers ontwikkelt, en Cooll Sustainable Energy Solutions, die zich richt op duurzame airco systemen, aangedreven door zonne- of restwarmte.

 

Share this article

Follow Maritiem Nieuws.nl

Carrière>

Events>

<< Sep 2019 >>
MTWTFSS
26 27 28 29 30 31 1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 1 2 3 4 5 6
Geen evenementen Geen evenementen