Icon up Overzicht

Elektriciteit naar samengestelde lucht (Exaktueel)

Onderwerp: (Duurzame) energie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In het Technisch Weekblad van 15 juni 2018 stond een artikel over een proefproject om energie die opgewekt is in de vorm van elektrische stroom, op te slaan in een andere energiesoort.

De universiteit van Malta wil energie van offshore-windturbines opslaan in twee vaten met samengeperste lucht in het FLASC-project (Floating Liquid-piston Accumulator using Seawater under Compression). Een vat bevindt zich op de bodem van de zee; een tweede, groter drukvat drijft vlak onder het zeeoppervlak.

Onlangs voerde het wetenschappelijk team de eerste proefnemingen uit. In plaats van een offshore windturbine gebruikte het team een zonnepaneel. Een pomp aangedreven door de elektriciteit van het zonnepaneel  pompt water in het  onderste vat. Dit water duwt  de lucht uit het onderste vat naar het bovenste opslagvat. De opgewekte energie wordt dus bewaard in de vorm van samengeperste lucht. Als er  elektriciteit nodig is, duwt de samengeperste lucht water van het bovenste naar het onderste opslagvat via de pomp die nu als turbine werkt en elektrische energie opwekt.

Dit systeem is een oplossing voor een probleem bij duurzame energie

a) Welk probleem?

Voorafgaand aan de opslag zijn er een aantal energieomzettingen

b) Vul hierover het schema in:
1. Wind bezit …………. -energie
2. De windmolen zet …………-energie om in ……………..-energie
3. De pompturbine zet ……………...-energie om in ……………...
4. Deze wordt gebruikt om ………………………

Energie in samengeperste lucht is een energievorm die (een beetje) te vergelijken is met veerenergie.

c) Leg dit uit

Maar er is ook een verschil met veerenergie.

d) Leg dat uit.

Een animatie van het systeem zie je op deze website. De animatie kan je helpen bij het beantwoorden van de volgende vraag.

e) Wat wordt er aangegeven met de bewegende witte puntjes in het filmpje?

f) Leg uit in welke situatie(s) de lucht wordt samengeperst in een opslagvat en in welke situatie(s) de lucht het water terugduwt.

De pompturbine heeft in dit proces twee functies in de twee werksituaties.

g) Noem voor elke situatie de functie van de pompturbine.