Nederland heeft wind energie, vooral aan de kust is de kracht netjes voorspelbaar. Met een kleine turbine kunnen mensen al snel een Kilowatt van het eigen dak halen, en zo zijn er dus de Turbies en Donqies die net binnen de vergunningsvrije maten vallen. Het is een goede vraag waarom er zo lastig over deze apparaten gedaan wordt, maar een nog grotere vraag is waarom er niet veel meer manieren zijn om wind te gebruiken.
Een publiek platform voor onderzoek naar toepassingen van mechanische windkracht
Het nederlands landschap heeft talloze prachtige windmolens, en vrijwel alleen degene die in de laatste 30 jaar zijn opgericht produceren electriciteit. De overige molens pompen, malen, zagen, pletten en persen (wie meer gebruiken kent is welkom deze toe te voegen!). Nederlanders in 1500 wilden produceren, en hadden daar energie voor nodig en gebruikten de wind.
Er waren tabaks molens (38 in 1795), hennep molens (20 in 1731) , olie molens (140 in 1731), verf molens (21 in 1731) (bron)
Mechanische kracht uit wind
Vandaag zijn puur mechanische windmolens zeer zeldzaam en dat is niet alleen opmerkelijk, maar ook zonde van de energie. Een geoptimaliseerde klassieke windmolen kan 125 paardekrachten leveren (~91 kW, dwz er kan een warmte mee geproduceerd worden van 91 straalkacheltjes elk uur). Hoewel een electrische generator vrij efficient is, dwz een groot deel van de energie komt in electrische vorm beschikbaar, is het in sommige gevallen volstrekt overbodig electriciteit als tussenstap te gebruiken. Wat is het potentieel als we dat niet doen?
Een windmolen die geen stroom opwekt is een stuk goedkoper om te maken. Alleen zit men dan wel met een open einde. De as van een molen draait met een aanzienlijk draaimoment, de energie hiervan wordt uitgedrukt in Newton meters, een eenheid die equivalent is aan de joule. Deze laatste eenheid maakt de potentiele energie zeer evident. De vraag die zich dan opdringt : Bij welke processen kunnen we mechanische energie gebruiken? Wordt deze toepassing van wind voldoende benut?
Het zou een enorme push geven aan ‘Nederland Innovatieland’ als ergens aan de kust een windlaboratorium werdt gecreeerd. Een terrein ter groote van een voedbalveld langs een rij duinen waar twee typen windmolens staan opgesteld (met de as vertikaal of horizontaal), met een hal onder elke toren. In die hal komt de as van de molen uit het plafond en kan iedere geintersseerde zijn toepassing er op aansluiten. Men zou iig kunnen beginnen met een vertikale windmolen. De kosten hiervan zijn zeer bescheiden, zeker minder dan de miljoenen die nu in ‘innovatie’ worden gestoken.
Toepassingen van mechanische windkracht
1. Perslucht generatie. Veel industriele processen gebruiken perslucht. Vervoer in perslucht voertuigen is klaar voor adoptie en kan in de steden voor belangrijke luchtkwaliteitsverbetering leiden. Een windmolen die perslucht maakt is niets meer dan een wind aangedreven compressor. De techniek is eeuwen oud. De kosten zijn extreem laag ivm het gebruik van een electrische generator en electrische voertuigen met batterijen. Er zijn locomotieven op perslucht etc. etc.
2. Warmte generatie. Energie wil het liefst veranderen in warmte, de vorm van energie met de laagste entropie. Een mechanische windmolen die warmte maakt is extreem goedkoop omdat wederom geen electrische systemen nodig zijn, dat spaart koper, staal, plastic..een wind-warmte molen zou van volledig organische materialen kunnen worden opgebouwd. Iets dat best handig is om te weten nu we tegen het einde van de goedope olie aankijken. Hieronder een video over deze toepassing.
Tegenwoordig kan warmte efficienter (met minder verlies) worden opgeslagen door de ontwikkeling van vacuum isolatie. vacuum isoleert zeer goed en laat alleen straling transmissie en contact verlies over. Het stralings verlies kan worden geminimaliseerd zonder dat dat veel hoeft te kosten. Hierdoor is het denkbaar dat op ventrale plaatsen in een stad grote warmte reservoirs worden gebouwd die zichzelf in de zomer opladen met zonnewarmte, en in de winter met wind warmte.
3. Waterpompen in de stad. Met veel kleine woningen is waterdruk in het stads systeem op peil te houden. Hiertoe moeten veel kleine reservoirs gebouwd worden die zich vullen om waterdruk te creeren. Dit zou de kosten van water verlagen omdat daarin momenteel een belangrijke electrische component zit.
4. Desalinatie. Op droge plekken waar het waait kan wind mechanische kracht gebruikt worden om water van zout te ontdoen. Dit kan mbv de gangbare hoge druk reverse osmose technieken, maar ook door vries desalinatie (low tech en low pressure).