Hoe kan wind gebruikt worden als een energiebron?
Tegenwoordig wordt het steeds belangrijker om gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen. Dit is nodig aangezien de niet-hernieuwbare bronnen ooit op zullen raken, terwijl ze ook nog eens slechter voor het milieu zijn. Hernieuwbare energiebronnen zijn dus veel milieuvriendelijker, waardoor veel Nederlanders tegenwoordig al overstappen op deze groene energie. In de energievergelijker kun je dan ook aangeven dat je graag alleen van groene stroom gebruik wilt maken binnen je energiecontract. Hierbij worden diverse hernieuwbare energiebronnen gebruikt, waaronder windenergie. Hoe wind gebruikt kan worden om energie te opwekken, lees je in het onderstaande artikel.
Het opwekken van energie met behulp van wind wordt gedaan met turbines. Windturbines werken volgens een eenvoudig principe: in plaats van elektriciteit te gebruiken om wind te maken, zoals een ventilator, gebruiken windturbines wind om elektriciteit te maken. Wind draait de propellerachtige bladen van een turbine rond een rotor, die een generator laat draaien, die elektriciteit opwekt. Wind is een vorm van groene energie die wordt veroorzaakt door een combinatie van drie gelijktijdige gebeurtenissen:
- De zon verwarmt de atmosfeer ongelijkmatig
- Onregelmatigheden van het aardoppervlak
- De draaiing van de aarde.
Windstroompatronen en -snelheden variëren sterk in de wereld, ook in Nederland, en worden gewijzigd door watermassa’s, vegetatie en verschillen in terrein. Mensen gebruiken deze windstroom, of bewegingsenergie, voor vele doeleinden: zeilen, vliegeren en zelfs elektriciteit opwekken. De term “windenergie” beschrijft het proces waarbij de wind wordt gebruikt om mechanische energie of elektriciteit op te wekken. Deze mechanische kracht kan worden gebruikt voor specifieke taken (zoals het malen van graan of het oppompen van water) of een generator kan deze mechanische kracht omzetten in elektriciteit.
Een windturbine zet windenergie om in elektriciteit met behulp van de aerodynamische kracht van de rotorbladen, die werken als een vliegtuigvleugel of helikopterrotorblad. Wanneer wind over het blad stroomt, neemt de luchtdruk aan één kant van het blad af. Het verschil in luchtdruk over de twee zijden van het blad zorgt voor zowel lift als weerstand. De kracht van de lift is sterker dan de weerstand en dit zorgt ervoor dat de rotor gaat draaien. De rotor is rechtstreeks verbonden met de generator (als het een direct aangedreven turbine is) of via een as en een reeks tandwielen (een versnellingsbak) die de rotatie versnellen en een fysiek kleinere generator mogelijk maken. Deze vertaling van aerodynamische kracht naar rotatie van een generator creëert elektriciteit.
De windturbines kunnen onder meer op het land worden geplaatst. Deze exemplaren variëren in grootte van 100 kilowatt tot enkele megawatts. Grotere windturbines zijn kosteneffectiever en zijn gegroepeerd in windcentrales, die bulkstroom leveren aan het elektriciteitsnet. In diverse delen van Nederland vind je al groepen van windcentrales op het land, waar niet iedereen fan van is door hun effect op het landschap. In ons land worden ze dan ook vaak in de zee geplaatst. Deze offshore windturbines zijn vaak nog groter en kunnen vervoerd worden op schepen, wat de transport vereenvoudigd. Deze turbines kunnen krachtige zeewinden opvangen en hiermee enorme hoeveelheden energie opwekken.