Met 'onderwatervlieger' moet Ameland binnenkort elektriciteit krijgen uit eb en vloed
De NOS maakte in juli 2024 een reportage over een ‘onderwatervlieger’ waarmee in de Waddenzee bij Ameland energie opgewekt kan worden door gebruik te maken van eb en vloed. Op de website schrijft de NOS:‘Tot nu toe gebeurde het opwekken van duurzame elektriciteit in Nederland voornamelijk met zonnepanelen en windmolens. Verschillende investeerders hebben nu vele miljoenen euro's over voor projecten met getijdenenergie, waterkracht dus. De stroming in zee als gevolg van eb en vloed wordt dan omgezet in elektriciteit. Ameland krijgt als het goed is nog dit jaar de primeur.
[Het bedrijf SeaQurrent, dat het apparaat ontwikkelt,] heeft een grote 'vlieger' gemaakt die achtjes draait aan een kabel, die verbonden is met een generator op de zeebodem. (…)
De opgewekte elektriciteit moet via een stroomkabel naar Ameland gaan. Voor het eind van het jaar zou de vlieger getijdenenergie aan zo'n 700 huishoudens op het eiland moeten leveren.’
De uitvoering van dit ambitieuze plan heeft vertraging opgelopen, voor 2026 staan nieuwe werkzaamheden bij Ameland gepland schrijft SeaQurrent op de eigen website.
Alle energie op aarde is uiteindelijk afkomstig van de stralingsenergie van de zon. Echt alle? Er zijn enkele uitzonderingen. Eén daarvan is energie opgewekt door getijden (eb en vloed).
a) Leg uit dat windenergie en energie uit fossiele brandstoffen van de zon afkomstig zijn.
Wind ontstaat door luchtdrukverschillen in de atmosfeer, die ontstaan omdat de aarde op de ene plek meer opwarmt (door de zon) dan op andere. Fossiele brandstoffen worden gevormd door miljoenen jaren oude resten van planten en dieren onder hoge druk en temperatuur in de aardkorst. Planten halen hun energie via fotosynthese uit UV-straling van de zon, dieren eten die planten vervolgens op.
b) Leg uit dat energie opgewekt door eb en vloed niet de zon als oorzaak heeft.
Eb en vloed worden veroorzaakt door de aantrekkingskracht van de maan op het zeewater.
Bekijk hier de reportage van de NOS over de 'onderwatervlieger':
Hierin wordt gezegd dat de vlieger op dezelfde manier werkt als een vliegtuigvleugel.
Hieronder is een vliegtuigvleugel met luchtstromen weergegeven.
Doordat de bovenkant van de vleugel boller is dan de onderkant, maakt lucht een soort van ‘buitenbocht’ waardoor het luchtlaagje vlak boven de vleugel als het ware een beetje uitgerekt wordt. Daardoor is de luchtdruk boven de vleugel (P-) lager dan onder de vleugel (P+).
c) Leg uit dat daardoor een liftkracht op de vleugel ontstaat.
Het drukverschil zorgt voor een netto kracht en duwt dus de vleugel omhoog.
Ook de onderwatervlieger heeft onderdelen met een vleugelprofiel. Kijk naar het filmpje van SeaQurrent op hun website.
d) Leg uit waarom in water de kracht omhoog groter is dan in lucht.
De krachten op de vleugels zijn onder water groter doordat water een grotere dichtheid heeft en niet samendrukbaar is.
Om arbeid te verrichten en zo energie op de wekken heb je niet alleen een kracht nodig, maar ook beweging.
e) Leg dit uit door gebruik te maken van natuurkundige grootheden en een formule voor vermogen.
De energie E die per seconde opgewekt wordt, heet het vermogen P. Hiervoor geldt P = F . v. Dus het product van kracht en snelheid bepaalt hoe groot het vermogen is.
Deze beweging is bij de onderwatervlieger aanwezig doordat hij ‘achtjes’ maakt (net zoals vliegers in de lucht doen).
f) Leg uit dat dit het gevolg is van de kracht die op de vleugels van de onderwatervlieger ontstaat. Tip: kijk nog eens naar het filmpje hierboven.
Er ontstaat een zijwaartse kracht. Omdat de vlieger vastzit aan een touw en niet weg kan, gaat hij achtjes maken. Dat zie je ook bij een (lucht)vlieger.
De vlieger trekt op deze manier aan een systeem met twee cilinders, waar vloeistof in- en uitgaat. Deze vloeistof drijft een schoepenraad aan, dat gaat draaien
g) Leg uit dat hiermee elektrische energie kan worden opgewekt.
De draaiende beweging kan een dynamo aandrijven die elektriciteit opwekt.
h) Leg uit dat dit een hele schone en duurzame manier van energie opwekken is.
Deze manier is schoon omdat er geen afval ontstaat. Hij is duurzaam omdat niets opgebruikt wordt, zolang de maan om de aarde draait zal er eb en vloed zijn.
