Steeds meer hoopvolle berichten van kernfusieonderzoekers doen vermoeden dat er nu echt iets aan de hand is. Het laatste persbericht, deze keer van de Amerikaanse vliegtuiggigant Lockheed Martin, belooft ongeveer vijf jaar na 2014 een werkend prototype van een compacte fusiecentrale. Komt er dan eindelijk overvloedige en goedkope fusie-energie?
Vorige week beschreven we een compacte fusiecentrale, zoals die wordt ontwikkeld door de universiteit van Washington. Erg veel details over het prototype verstrekten beide onderzoekers niet. De medewerkers van onderzoekslab Skunkworks van Lockheed Martin zijn mededeelzamer. Ook hun systeem belooft een veel compacter alternatief voor de monsterachtige tokamaks, donuts van zeer krachtige magneten die het plasma (extreem heet mengsel van elektronen en atoomkernen) van miljoenen graden heet ingevangen houden.
Werking van de High Beta Fusion Reactor
De HBFR Diagram van de Compact Fusion Reactor van Lockheed Martin. Bron: Lockheed Martin.
Twee injectoren blazen fusiebrandstof in het plasma. Krachtige supergeleidende magneten in de vorm van twee ringen houden het plasma gevangen, waardoor, uiteindelijk, voldoende botsingen plaatsvinden om netto positieve energie op te leveren. De ingevangen neutronen reageren met het lithium om verse tritium op te leveren.
Elektriciteitscentrale op een vrachtwagen
In het 100 megawatt systeem van Lockheed Martin, dat op een vrachtwagen zou passen en een stad van 50.000 inwoners op westers welvaartspeil van elektriciteit kan voorzien, wordt het plasma gevangen gehouden door een magnetisch veld, dat sterker wordt naarmate de deeltjes verder van de reactorkern af raken. Deze magnetische fles wordt omgeven door een mantel van het zeer lichte metaal lithium, dat dient om waterstof-3 kernen (tritium) te kweken. Dit tritium fuseert met waterstof-2 kernen (deuterium; afkomstig uit zeewater) en levert helium-4 en een neutron, dat met het lithium-6 uit de reactormantel reageert: 6Li + n -> 3H + 4He en zo weer tritium levert.
Hoge bèta
De ‘bèta’ van dit systeem, een high bèta fusion reactor, ligt rond de 1, waar die van ITER twintigmaal zo laag ligt. Met bèta wordt de verhouding weergegeven tussen de magnetische druk en de plasmadruk. Hoe hoger de bèta, hoe minder plasma weglekt. Dit betekent dat er veel minder plasma weglekt uit de Lockheed-reactor, waardoor deze veel compacter en dus ook goedkoper kan zijn dan een traditionele tokamak zoals die van ITER. Een compacte reactor heeft veel oppervlak in verhouding tot de inhoud, waardoor er meer plasma weglekt: de reden waarom reactoren met een lage bèta monsterachtig groot moeten zijn.
Relatie met eerdere fusiereactor
Het is opmerkelijk dat Lockheed Martin een week na de presentatie van de UW-reactor met deze mededeling komt. Vermoedelijk voelt Lockheed Martin de hete adem in de nek van de concullega’s aan de Pacifische kust, die binnen de wetenschappelijke gemeenschap de nodige aandacht kregen en zo mogelijk kapitaalkrachtige investeerders kunnen binnenslepen. Op zich kunnen we denk ik alleen maar blij zijn met deze ontwikkeling. Nu er twee, met de Z-pinch meegerekend drie, kansrijke paarden in de race zijn naar commercieel levensvatbare kernfusie, komt goedkope energie ook voor weinig zonnige gebieden zoals Nederland en België binnen bereik. Voor dictatoriale regimes van landen die voornamelijk leven van de verkoop van fossiele brandstoffen, zoals Rusland en de oliestaten, is dit uiteraard een stuk minder prettig nieuws. Voor hun bevolking dan weer meer: zij worden dan de voornaamste belastingbetalers, dus kan hun overheid ze maar beter te vriend houden.
Lockheed Martin doet specifiek onderzoek naar compacte reactoren, omdat ze zeer interessant zijn in de core business van Lockheed: luchtvaart en ruimtevaart. Compact en met zeer veel vermogen, maken ze de nuttige lading van ruimtevaartuigen veel groter (nu is tot 97% van de startmassa van een ruimteschip nodig om de raket te lanceren) en stellen ze vliegtuigen in staat om desnoods jarenlang in de lucht te blijven zonder bij te tanken. Dit geldt ook voor schepen.
Het is 2030. De fossiele brandstoffen zijn uitgeput in een wereld die op instorten staat. De aarde vestigt haar hoop op het enorme internationale project AREN, dat een overvloedige en onuitputtelijke energiebron belooft. Er is alleen één maar. Bij het eerste serieuze experiment gaat er iets vreselijk mis, waardoor de poort naar een bizar alternatief universum wordt geopent. Dit bedreigt het voortbestaan van de aarde.
Hoewel het verhaal wat dunnetjes, is, zijn de special effects uitstekend.
En de vraag blijft interessant. Zijn er inderdaad alternatieve universa naast het onze? Welke gevolgen zou het hebben als er een doorgang naar een volkomen ander heelal met waarschijnlijk ook andere natuurwetten dan dat van ons, zou ontstaan? Mogen we wetenschappelijke experimenten doen, waarmee we het risico lopen ons heelal op te blazen? Scene uit Somnolescence
Miljardenverslindende tokamaks, stellarators, Z-pinches en dergelijke, al deze monsterlijke machines wedijveren om de eerste technologie te worden die meer nuttige energie haalt uit kernfusie dan er in gestopt wordt. Kernfusie is big science, hobby-fusor enthousiastelingen daargelaten. Onzin, zeggen hoogleraar Jarboe en zijn student, ex-MIT’er Derek Sutherland van de universiteit van Washington. Met een verbluffend simpele vondst maakt hun dynomak een groot deel van een logge tokamak overbodig om een ultrasterk magneetveld op te wekken. Gaat dit werken?
Werkcollege
Jarboe en Sutherland bleven na een werkcollege nog even verder stoeien over de stof[2] en kwamen toen op het concept van de dynomak. Nu hebben ze een prototype gebouwd dat in staat is het plasma in de plasmaring voldoende lang op de voor kernfusie vereiste miljoenen graden te houden. Volgens hun schatting[1] is de dynomak voor ongeveer van een tiende van de kosten van een vergelijkbaar grote tokamak te bouwen en levert deze vijf keer zoveel energie. De bouwkosten zouden zelfs marginaal onder die van een kolencentrale met hetzelfde vermogen liggen.
Het prototype HIT-SI3van de dynomak. Zou dit toestel, tien maal groter, het wereldenergieprobleem op kunnen lossen? bron: UW
Hoe werkt de dynomak?
De dynomak is een soort spheromak. Een spheromak kent net als een tokamak, zie toelichting, een donut van zeer heet plasma. Anders dan bij een tokamak worden de elektrische stromen in een spheromak opgewekt binnen het gloeiendhete plasma. Een bekend elektromagnetisch effect is dat elektrische stromen de neiging hebben samen te trekken. Waar bij een tokamak krachtige supergekoelde magneten de plasmaring in toom houden, trekt bij de dynomak de opgewekte stroom het plasma naar binnen. Het magnetische veld hoeft niet meer extern opgewekt te worden, wat de constructie veel lichter, simpeler en dus goedkoper maakt dan een tokamak. Door de kernfusie in de plasmaring blijft deze op temperatuur en komt er warmte vrij, die weer wordt gebruikt om, net als in een gas- of kolencentrale, water te verdampen dat een turbine aandrijft.
In theorie klinkt dit mooi, maar de technische realisatie bij eerdere spheromaks was zo lastig dat tokamaks populairder werden.
Het technische probleem bij kernfusie
In theorie is kernfusie een zeer overvloedige energiebron: een kilogram fusiebrandstof, zoals bijvoorbeeld het deuterium in zeewater, bevat evenveel energie als miljoenen liters fossiele brandstof. Kernfusie ontstaat, als twee lichte atoomkernen samensmelten om een zwaardere kern te vormen, bijvoorbeeld twee waterstof-2 kernen om een helium-4 kern te vormen. Hiervoor moeten deze kernen elkaar precies raken met de juiste energie, doorgaans enkele MeV.
Het grootste technische probleem is dat beide kernen positief geladen zijn en tot overmaat van ramp maar weinig “kleverig”. (Dat heeft te maken met het relatief kleine verschil tussen de sterkte van de sterke kernkracht en de elektromagnetische kracht). Is de snelheid ook maar iets te hoog, dan ketsen de kernen af zonder te fuseren; bij een te lage snelheid is er onvoldoende energie om de afstoting te overwinnen en ketsen ze af, waarbij de deeltjes hun moeizaam met hoogwaardige elektriciteit toegevoerde energie uitstralen als waardeloze, zelfs gevaarlijke bremsstrahlung, die uit röntgenstraling bestaat.
Tokamak als kunstzon en andere alternatieven
De dichtstbijzijnde werkende kernfusiecentrale is een grote gloeiende gasbol op zo’n slordige 150 miljoen kilometer afstand, beter bekend als de zon. De zon geeft licht, omdat in de kern van de zon de waterstof zeer heet is, rond de 14 miljoen graden en door de enorme massa van de zon ook zeer dicht opeengepakt zit, rond de 150 kilogram per liter. Hierdoor vinden er voldoende botsingen plaats voor een gestage fusie. Op aarde hebben wij uiteraard niet de apparatuur om deze drukken en temperaturen op te wekken, tenzij kortstondig in een atoombom, wat, zo kunnen de overlevenden in Hiroshima en Nagasaki u verzekeren, geen prettige ervaring is om mee te maken.
Vandaar dat uitvinders alternatieve strategieën hebben bedacht. De voornaamste zijn ten eerste de tokamak, waarbij atoomkernen met zeer hoge temperatuur (dus snelheid) opgesloten zijn in een soort magnetische donut. Relatief succesvol, de reden dat er door de grootmachten 25 miljard euro in ITER is gestopt, maar helaas zijn om deze deeltjes op te sluiten extreem krachtige magneetvelden nodig, die alleen met reusachtige heliumgekoelde supergeleidende magneten op zijn te wekken. Superheet plasma in combinatie met materiaal op het absolute nulpunt is uiteraard een forse technische uitdaging. Een variant op de tokamak is de stellarator, een monsterlijk verwrongen tokamakachtig ding dat niet erg succesvol bleek. Een andere techniek is kortstondig fusiebrandstof samen te persen met een extreem sterke laserpuls. Gedurende een kleine fractie van een seconde overtreft de (ook miljarden kostende) Z-machine, de succesvolste Z-pinch, met een petawatt met factor 60 het elektrische vermogen van de gehele aardbol. Er komt vele malen meer energie vrij dan er ingestopt is, zou blijken uit een dry-run simulatie. Of dit ook in de praktijk klopt moeten we, alle juichverhalen terzijde, uiteraard afwachten.
Na de BitCoin: Betaal in zonne-energie met de SolarCoin
Een nieuwe virtuele munteenheid is opgestaan: met de SolarCoin kan zonne-energie worden verhandeld. Het doel is om de kosten van zonne-energie omlaag te brengen.
Vorige maand is de SolarCoin in het leven geroepen, een decentrale en virtuele munteenheid die vergelijkbaar is met de bitcoin. Bedenker Nick Gogerty, oprichter van adviesbedrijf Thoughtful Capital Group, heeft de munt in het leven roepen om mensen te belonen als ze zonne-energie opwekken.
De solarcoin koppelt bankvrij betalen aan hernieuwbare energiebronnen.
Groen label
SolarCoins zijn gekoppeld aan de kilowattuur, de eenheid van (zonne-)energie. Een SolarCoin staat gelijk aan de geverifieerde productie van 1 megawattuur aan zonne-energie. Producenten ontvangen Renewable Energy Certificates (REC’s, ook wel ‘groene labels’ genoemd) in ruil voor de geproduceerde energie. Volgsystemen registreren REC’s met een uniek nummer waardoor automatisch kan worden bijgehouden hoeveel energie is geproduceerd. De Thoughtful Capital Group zet daarna de REC’s om in SolarCoins.
Een klein deel van de SolarCoins wordt, net zoals bitcoins, gegenereerd door ‘mining’ via een netwerk van aaneengesloten computers.
Economen liggen de laatste jaren steeds meer onder vuur. Hun modellen slagen er maar niet in om duurzame welvaart te creëren en de financiële crisis kwam voor de meeste economen, de libertarische Oostenrijkse School uitgezonderd, out of the blue. Logisch, zegt hoogleraar ecologie Charles Hall. Economen gaan uit van iets fictiefs, kapitaal, in plaats van wat er werkelijk toe doet: energie. Kan onze maatschappij voort blijven bestaan als er alleen energiebronnen beschikbaar zijn met veel lagere EROEI’s dan olie en gas nu?
Economie en ecologie
In ecosystemen is de fundamentele “valuta” niet kapitaal, maar energie. Chemische energie, om precies te zijn, die door planten uit zonlicht wordt geproduceerd en steeds via allerlei trappen weer vrij komt. De bekende voorbeelden uit de biologieles: gras groeit door zonlicht, konijn eet gras, vos eet konijn, dode vos wordt afgebroken door bodembacteriën en maden. De gedachte van Charles Hall ligt dus op zich voor de hand. Het economische systeem waarin we leven, is niet gebaseerd op kapitaal, wat dat ook moge zijn, maar op energieomzettingen. De mensheid heeft al die duizenden jaren gewerkt aan systemen om steeds meer energie te kunnen vergaren en te gebruiken om gewenste producten te scheppen, zoals voedsel, vermaak, statusgoederen en nog meer mensen. Met succes overigens: er is nu meer te eten, het leven is plezieriger dan ooit eerder in de geschiedenis en bijna tien procent van alle mensen die ooit geleefd hebben, leeft nu.
Energie en EROEI
Aan dat succes zit echter een vervelende keerzijde. Er zijn enorme hoeveelheden energie nodig om het feestje door te laten gaan. Zeker als de mensen in de niet-westerse landen ook een westers levenspeil gaan krijgen. Die energie is er wel, maar wordt steeds moeilijker te winnen omdat de makkelijk winbare fossiele brandstoffen uitgeput raken. Hall en andere fysische economen gaan daarom niet uit van hoeveel euro het kost om een vat olie uit de grond te persen, maar hoeveel energie het kost om de nuttige energie van het vat olie te winnen. Dit begrip heet Energy Returned On Energy Invested, afgekort EROEI. Energie genoeg. Het probleem is alleen dat we steeds meer energie moeten stoppen in de energiewinning. Bron: http://cassandraclub.wordpress.com/
Waterkracht kent een extreem hoge EROEI, bij sommige dammen boven de 100. Dat betekent dat voor elke kilowattuur energie die in de bouw van een dam gestoken worden, er 100 kilowatturen terugkomen. Dat betekent weer dat er met de overige 99 kilowattuur leuke dingen gedaan kunnen worden, bijvoorbeeld de Eiffeltoren ’s nachts verlichten, een raket naar de maan schieten of een oorlogje uitvechten met fanatieke moslims. Schalie-olie, waar we de laatste tijd veel over horen, kent een EROEI van minder dan twee. Dat betekent dat we voor elke kilowattuur die we er in stoppen, we nog geen twee terugkrijgen. We zullen een groot deel van de bevolking in schalieoliefabrieken moeten laten werken (of toeleverende bedrijven) en ze een laag loon moeten uitbetalen, als we onze toekomstige energievoorziening op schalieolie willen laten draaien. Uitbreiding van de energievoorziening vereist enorme investeringen, waardoor ‘de economie’ nog maar met een slakkengang zal functioneren en uiteindelijk instorten (omdat ook schalieolie op een gegeven moment op is). Aldus Hall en zijn medestanders.
Ramp of juist niet?
Een lagere EROEI kan ook positief uitpakken. Een hoge EROEI betekent veel surplus voor de elite. Als de EROEI daalt, vindt een uitruil van energie voor arbeid plaats. Er komt nieuwe (laagbetaalde) werkgelegenheid, omdat klussen die eerst met energie konden worden aangepakt, nu met arbeid moeten worden aangepakt. Vrachtfietsen in plaats van benzineslurpers bijvoorbeeld. Ook wordt er zorgvuldiger met energie omgesprongen. Zo verbruikt een Nederlands huis anno 2014 bijna de helft minder gas dan in de zeventiger jaren. Er ontstaat een rijk geschakeerd economisch ecosysteem van maatwerkoplossingen. Ook de landbouw zal energie-extensiever moeten worden, onder meer door minder veeteelt en meer lokale producten. Het leven wordt rustiger, er is werk voor iedereen en minder stress. Toch zijn de gevolgen van een structureel lage EROEI per saldo negatief, omdat er minder energie beschikbaar is, dus minder welvaart en minder complexiteit. Het goede nieuws is dat de EROEI’s van onuitputtelijke duurzame energiebronnen nog steeds stijgen. Zo ligt die van de ongunstigst geplaatste zonnepanelen nog steeds rond de zes, maar is deze gemiddeld 15 en stijgt deze ieder jaar. Wind scoort al rond de 20, niet veel lager dan olie en vergelijkbaar met kolen. De huidige economische dip behoort daarom steeds meer tot het verleden.
In 1981 presenteerde ingenieur Lievense een alternatief plan voor de Markerwaard. Het was de bedoeling om een groot deel van het huidige Markermeer droog te leggen en er een polder van te maken: de Markerwaard. In 2003 is definitief door de Rijksoverheid besloten om niet tot drooglegging van het Markermeer over te gaan.
Stuwmeer
In het plan van Lievense zou er in plaats van een drooglegging sprake zijn van een tegenovergesteld idee: het creëren een stuwmeer door het inmalen van water. Een stuwmeer die zou worden gebruikt voor energieopslag. De Markerwaard zou moeten gaan dienen als een waterenergiebuffer door over een lengte van 100 kilometer 15 meter hoge dijken rondom het gebied aan te brengen. Op de dijken zouden 400 windmolens worden geplaatst. Hierdoor ontstaat een bassin waarin water zou worden ingemalen met behulp van de windmolens. Zo zou er een stuwmeer ontstaan van 12 meter diep waarvan de bovenste laag van 60 centimeter kon worden afgevloeid via waterturbines om schone energie op te wekken. Verder zou het mogelijk zijn om dagelijks een laag van 20 tot 30 centimeter water met behulp van windmolens in het bassin te pompen.
Windmolens hebben een belangrijke rol gespeeld in de Nederlandse geschiedenis.
Bovendien zou een gedeelte van dezelfde waterturbines kunnen worden gebruikt om weer water terug te pompen in het bassin om het waterpeil te verhogen. In tijden van weinig energievraag en veel aanbod van energie (en daarmee lagere energieprijzen) zou het waterpeil moeten stijgen door er water in te pompen. Het op dat moment bestaande energieoverschot zou hiervoor worden gebruikt. Op het moment dat de energievraag weer stijgt (en daarmee ook de energieprijs) zou het waterpeil weer dalen en energie worden opgewekt met behulp van de waterturbines. Op die manier zouden pieken in de vraag naar energie worden opgevangen.
Wind- en kernenergie
In eerste instantie was het de bedoeling om het plan toe te passen op windenergie. Windenergie zou worden gebruikt om water in het stuwmeer te pompen en dagelijks aan te vullen. Een nadeel van windenergie is het sterk wisselende aanbod door de afhankelijkheid van bepaalde windcondities die benodigd zijn om windmolens te kunnen laten draaien. Dit betekent dat de productie niet altijd goed aansluit bij de vraag die ook sterk wisselend is. Dit plan biedt een oplossing voor dit probleem door een energieopslagsysteem aan te bieden.
Het plan ging uiteindelijk niet door. Een belangrijk aspect waren de kosten. Het was maar de vraag of het economisch haalbaar was. Verder zou het verhaal richting de media niet helemaal kloppen. Het zou vooral gaan om de opslag van goedkope kernenergie. Kernenergie zou worden gebruikt om ’s nachts het stuwmeer vol te pompen. Door de kernramp van Tsjernobyl in 1986 is het plan op de achtergrond geraakt.
Energie-eiland
Rond 2007 dook het plan in een vernieuwde vorm echter weer op in de vorm van een energie-eiland. Het plan is opgesteld door ingenieursbureau Lievense en adviesbureau KEMA waarin een eiland wordt aangelegd in de Noordzee. Het eiland is geen stuwmeer, maar een valmeer waarin het waterpeil lager ligt dan de omringende zee. Energie wordt opgewekt door water in het meer te laten stromen. In plaats van de hoogte wordt de diepte van de zee opgezocht. Op de ringdijk van het eiland staan tientallen windmolens die een omgekeerde functie hebben dan in het plan van Lievense: het water eruit pompen om het waterpeil in het valmeer zo omlaag te krijgen. Het valmeer kan worden gezien als een omgekeerd stuwmeer.
In deze inspirerende TED Talk de sleutel tot het verminderen van energiegebruik: vertel mensen dat hun buren minder energie dan ze verbruiken en mensen gaan massaal aan het energiebesparen. Maak van energiebesparen een spel wat mensen met hun buurt kunnen spelen. Goed voor de beurs, buurt en het milieu.
What’s a proven way to lower your energy costs? Would you believe: learning what your neighbor pays. Alex Laskey shows how a quirk of human behavior can make us all better, wiser energy users, with lower bills to prove it.
Alex Laskey helps power companies to help their customers cut down — using data analysis, marketing and a pinch of psychology.
Een tornado heeft een duizelingwekkend vernietigend vermogen. Geen wonder dat uitvinders likkebaardend naar deze natuurverschijnselen kijken. Wat zijn de mogelijkheden om een verwoestende windhoos af te tappen?
Temperatuurinversie
Het verschijnsel dat tornado’s hun vernietigende kracht geeft heet inversie. De temperatuur daalt bij grotere hoogte. Dit maakt dat de lucht op deze hoogte dichter wordt. Omdat de luchtdruk bij het toenemen van de hoogte ook daalt, blijft de dichtheid van de lucht op grote hoogte toch per saldo lager dan de dichtheid van lucht. Het verhaal verandert als waterdamp een rol gaat spelen. Waterdamp bestaat uit moleculen water, H2O, met een moleculair gewicht van 18, iets meer dan de helft van dat van de moleculen zuurstof en stikstof (32 resp. 28) waaruit de rest van de atmosfeer bestaat. Dit maakt lucht met waterdamp lichter dan droge lucht. De reden dat vochtige lucht opstijgt. Is de temperatuurinversie heel sterk, dan stijgt de lucht heel snel. Hoog in de lucht zet de lucght uit, koelt hierdoor af en condenseert de waterdamp tot regen. Hierbij komt veel warmte vrij die de lucht nog verder opwarmt – en dus laat uitzetten, waardoor deze nog verder gaat stijgen. Naar schatting[1] is er twee keer zoveel potentiële energie opgeslagen in waterdamp als in alle conventionele oliereserves samen. Anders dan in deze oliereserves, vult de zon de waterdamp in ongeveer tien dagen weer aan.
In het Mercedes Benz Museum wordt een kunstmatige windhoos gebruikt om vuile lucht te verwijderen.
Hoe maak je een tornado? Windhozen komen voor in allerlei formaten. Kleine stofhozen of stofduivels duiken af en toe op als de lucht boven een oppervlak sterk wordt verhit door de zon. Langer dan enkele minuten blijven ze niet in stand. Grote windhozen, tornado’s, zijn (gelukkig) veel zeldzamer. In Nederland komen ze ongeveer een keer per decennium voor, maar Tornado Alley in de VS wordt elk jaar geteisterd door honderden tornado’s. Hoewel veel nog niet duidelijk is wat betreft de exacte factoren voor het ontstaan van een tornado, is in grote lijnen bekend hoe tornado’s opgewekt kunnen worden.
Neem een luchtzak met een temperatuur van twintig graden boven die van de omringende lucht en breng deze in een draaiende beweging. Bijvoorbeeld met een turbine. De draaiende beweging leidt er toe dat er een onderdruk ontstaat in het centrum, die het zuigende effect veroorzaakt.
Het nieuwste prototype van Michaud. HIj wil dit gaan opschalen tot het formaat van een koeltoren. Wie heeft er 15 miljoen op de plank liggen?
Tornado in plaats van koeltoren
Een groot probleem bij fossiele brandstofcentrales is het dumpen van de afvalwarmte, vooral in de zomer. De Canadese uitvinder René Michaud, eigenaar van Atmospheric Vortex Engine, denkt dat een kunstmatige windhoos in combinatie met de koeltoren van een kolencentrale tot 40% extra vermogen kan opleveren voor de centrale. De afvalwarmte wordt gebruikt om lucht een graad of twintig op te warmen, waarmee de windhoos op wordt gewekt. De zuigende kracht wordt afgetapt met windturbines.
De afvalwarmte wordt gedumpt hoog in de atmosfeer, buiten bereik van de broeikasgassen in de eerste kilometers atmosfeer, wat een (kleine) bijdrage zou leveren aan het verminderen van de opwarming.
De extra warmte, en vochtige lucht, kan ook geleverd worden door warm oceaanwater. Vooral voor woestijnlanden is een prettige bijkomstigheid dat de condenserende waterdamp gaat uitregenen en in een groot gebied tot 2 mm extra neerslag per dag oplevert. Dat is ongeveer de hoeveelheid neerslag die in Nederland per jaar valt en kan een woestijngebied veranderen in een savanne. In feite doet Michaud met een windhoos, wat bijvoorbeeld in Australië wordt gedaan met een zonnetoren. De windhoos neemt de functie van de schoorsteen van de zonnetoren over. Michaud ziet een grote toekomst voor zijn uitvinding. Nu zonne-energie een grote vlucht neemt, nemen de kansen voor deze uitvinding sterk af, maar het principe zal wel zijn waarde houden om afvalwarmte af te voeren.
In de omgeving van kleine energiegebruikende apparaten ligt de energie doorgaans voor het opscheppen. Je kan dan denken aan zonlicht, maar ook trillingen bevatten de nodige energie. Het idee is niet nieuw (kinetische horloges die zichzelf opwinden bestonden al sinds de jaren ’70), maar door de steeds zuiniger elektronica wordt eigen energieopwekking door steeds meer apparaten interessant.
Positief effect is onder meer dat batterijen niet meer vervangen hoeven te worden, wat de nodige milieuvervuiling en arbeidskosten scheelt. Sensoren en dergelijke kunnen nu tientallen jaren of langer zonder onderhoud functioneren. Texas Instruments toont in deze clip een groot aantal toepassingen van hun mini-energieopwekkende systeem.
In de woestijn is een boel energie aanwezig in de vorm van zonnestraling en is er ook een boel grondstof aanwezig in de vorm van zand. Markus Kayser telde de twee bij elkaar op en trok met een 3D printer die op zonne-energie werkt en zand als grondstof gebruikt de woestijn in om daar van zand en zon mooie dingen te maken met zijn Solar Sinter.
In a world increasingly concerned with questions of energy production and raw material shortages, this project explores the potential of desert manufacturing, where energy and material occur in abundance.
In this experiment sunlight and sand are used as raw energy and material to produce glass objects using a 3D printing process, that combines natural energy and material with high-tech production technology.
Solar-sintering aims to raise questions about the future of manufacturing and trigger dreams of the full utilisation of the production potential of the world`s most efficient energy resource – the sun. Whilst not providing definitive answers this experiment aims to provide a point of departure for fresh thinking.
