Het dienstbaar maken van de kracht van de wind

DOOR ONTWAAKT!-CORRESPONDENT IN NEDERLAND

ONOPHOUDELIJK wentelen de enorme rotorbladen. Langzaam en gestaag draaien ze rond, als de armen van een reuzenzwemmer die onvermoeibaar vooruit probeert te komen tegen een stroming in die hem onverbiddelijk op dezelfde plaats houdt. Deze armen bewegen echter vanwege de stroming — niet ondanks de stroming. De stroming is de wind. Behalve het geruis van de wind is het snorren van deze mechanische armen het enige wat er te horen valt. Het is een windturbine, die elektriciteit opwekt uit windkracht.

In de winderige gedeelten van landen als Denemarken, Duitsland, Frankrijk, Nederland en de Verenigde Staten verschijnen, her en der in het landschap verspreid, steeds meer windturbines. In de Verenigde Staten heeft alleen al Californië er meer dan 16.000 staan. Zo’n 50 kilometer ten oosten van San Francisco, bij Altamont Pass, is een windpark waar ongeveer 7000 turbines de hellingen vullen en energie uit de immer aanwezige wind halen. Met elkaar kunnen Californiës windturbines naar zeggen genoeg energie opwekken om in de huishoudelijke, niet-industriële behoeften van San Francisco en Washington D.C. samen te voorzien.

Denemarken, met rondom zee, leent zich ook bijzonder voor het dienstbaar maken van windenergie; er staan daar reeds zo’n 3600 windturbines. In 1991 telde Nederland nog pas zo’n 300 windturbines, maar de windrijkste provincies hebben afgesproken dat aantal te verhogen tot 3000. Ook in Engeland hopen beleidsmakers op energiegebied de wind in hun land in overeenkomstige mate voor de kar te spannen.

Natuurlijk is het aanwenden van de kracht van de wind niets nieuws. Denk alleen maar aan alle door de wind voortgedreven schepen die in de tijd dat er nog geen stoommachines waren de oceanen bevoeren. Windmolens zijn eeuwenlang gebruikt om water op te pompen, koren en specerijen te malen en hout te zagen. In Nederland bestaan er nog ongeveer 900 van deze bekoorlijke monumenten. Veel ervan pompen nog steeds getrouw water; ze zijn zelfs bij een stroomonderbreking betrouwbaar.

Een eeuw geleden experimenteerde de Deense hoogleraar Poul de la Cour voor het eerst met het temmen van de windkracht om zo elektriciteit op te wekken. Hij ontwikkelde een kleine voorloper van de huidige moderne windturbine. In de twintigste eeuw ontdekte de mensheid echter dat fossiele brandstoffen veel gemakkelijker dienstbaar te maken waren en meer energie opleverden. Aanvankelijk schenen zulke brandstoffen goedkoop en in overvloed aanwezig; ze verdrongen dan ook vlot de wind als bron van energie. Pas met de oliecrisis van 1973 werd windkracht weer serieus genomen.

Voordelen voor het milieu

Door de oliecrisis gingen geleerden zich bezighouden met de vraag wat er zou gebeuren als de brandstofvoorraden uitgeput raakten. Alternatieven zoals windenergie wonnen aan aantrekkelijkheid. Wind is per slot onuitputtelijk. Hij vernieuwt zich in feite voortdurend, iets wat ook de bijbel erover zei: „Al maar door draait hij onophoudelijk rond” (Prediker 1:6). Windenergie is ook veel minder belastend voor het milieu dan fossiele brandstoffen, die bijdragen tot beangstigende verschijnselen als zure regen en die mogelijk het broeikaseffect versterken. Windenergie geeft helemaal geen uitstoot van chemische stoffen.

En hoewel de wind niet zo’n geconcentreerde vorm van energie is als gas, steenkool of olie, heeft hij verrassende voordelen. Stel u bijvoorbeeld een windturbine voor die rustigjes staat te draaien in een zacht briesje van 10 kilometer per uur. Plotseling wakkert de wind aan en wordt 20 kilometer per uur. Hoeveel meer energie ontleent de turbine nu aan de wind? Het dubbele? Nee. Het tijdschrift New Scientist legt uit: „Windenergie varieert met de derde macht van de windsnelheid.” Wanneer dus de wind in snelheid verdubbelt, levert de turbine achtmaal zoveel energie! Zelfs een iets hardere wind betekent dus al een enorme verhoging van de energieopbrengst van een windturbine. Om ten volle voordeel te trekken van deze derde-machtswet worden windturbines gewoonlijk op heuvels geplaatst waar de wind bij het eroverheen gaan een versnelling ondergaat.

Nog een aantrekkelijk aspect van windenergie is dat het een betrekkelijk gedecentraliseerd systeem is. Een windmolen kan de bron van energie dicht bij de gebruiker brengen. De machines kunnen snel geïnstalleerd worden en zijn gemakkelijk te verplaatsen. Wind wordt niet gedolven, niet getransporteerd, niet aangeschaft. Dit betekent dat de energie niet lastig te distribueren is, vooral vergeleken met ruwe olie die in grote tankers getransporteerd moet worden. Ongelukken met dergelijke tankers hebben keer op keer tot enorme milieurampen geleid — zoals in 1989 de olieramp in Alaska. Windturbines hebben dat soort nadelen niet.

Enkele negatieve punten

Dit betekent niet dat windenergie het wondermiddel voor alle energieproblemen van de mensheid is. Een grote uitdaging is gelegen in het onvoorspelbare karakter van de wind. Hij kan op elk moment van richting veranderen. Onderzoekers hebben lang aan oplossingen hiervoor gewerkt. Eén antwoord werd bedacht in de jaren ’20, toen de Franse ingenieur Georges Darrieus een windturbine met een verticale as ontwierp. Ze heeft veel weg van een grote roomklopper en is voor de werking onafhankelijk van de windrichting. Variaties op dit vreemd ogende geval zijn tegenwoordig in bedrijf. De wind kan echter ook op elk moment helemaal wegvallen. En het andere uiterste is dat plotselinge stormen de rotorbladen en turbine kunnen beschadigen.

Verrassend is dat enkele van de meest uitgesproken bezwaren tegen het gebruik van windenergie met het milieu te maken hebben. Om te beginnen zijn de geavanceerde windturbines van nu heel wat anders dan de schilderachtige, aparte bouwsels van vroeger. De grote installaties zijn wel 100 meter hoog, de middelgrote 40 meter. Weinigen zouden ze als mooi beschrijven. Het is waar dat veel hoogspanningsdraden en radiotorens ook zo hoog reiken, maar de wentelende bladen van een windturbine trekken heel wat meer aandacht.

Dan is er de kwestie van het geluid. Sommigen protesteren met kracht tegen windturbines in hun buurt vanwege het lawaai dat dat oplevert. Het is echter interessant dat één studie heeft uitgewezen dat een middelgrote turbine in Cornwall in Engeland zo ongeveer het geluidsniveau produceert dat u hoort als een auto die 60 kilometer per uur rijdt, op zeven meter afstand passeert. Dit geluidsniveau daalt echter sterk met de afstand. Iemand hoort op 300 meter niet meer dan hij in een gemiddelde leeszaal zou horen. Bovendien zal vaak de wind die de turbine doet draaien, het geluid maskeren. Maar er moet worden toegegeven dat honderden windturbines bij elkaar — of duizenden zoals bij Altamont Pass in Californië — beslist geluidshinder zullen veroorzaken.

Een ander probleem betreft vogels. Een organisatie voor vogelbescherming in Nederland waarschuwde onlangs tegen de bouw van windparken in gebieden waar vogels foerageren en broeden — wanneer het donker is of mistig, zouden ze tegen de rotorbladen kunnen vliegen. Volgens één schatting zouden op een Nederlands windpark met 260 turbines wel 100.000 vogels per jaar zo de dood kunnen vinden. Andere studies geven echter te kennen dat windturbines weinig effect hebben op de vogelstand.

Een verzekeringspolis?

Ondanks deze obstakels is het duidelijk dat windkracht een belangrijke bijdrage kan leveren aan de vermindering van de wereldconsumptie van fossiele brandstoffen. In zijn boek Wind Energy Systems legt professor Gary L. Johnson van de Kansas State University (VS) uit dat windenergie zou kunnen functioneren in combinatie met de meer conventionele systemen. Op die manier aangewend zouden, zo zegt hij, „windgeneratoren beschouwd kunnen worden als een soort verzekeringspolis tegen ernstige brandstofproblemen”.

Binnenkort zou de mens zo’n verzekeringspolis wel eens hard nodig kunnen hebben. De media maken dikwijls gewag van de eindeloze speurtocht naar brandstof. Terwijl de mens steenkool delft en naar olie en gas boort, put hij niet alleen die onvervangbare voorraden uit maar is hij ook op een aantal plaatsen door zijn gebruik van deze energiebronnen zijn eigen nest aan het bevuilen! Ondertussen waait de wind — schoon, onophoudelijk en merendeels nog steeds onbenut.

[Illustratie op blz. 23]

Duizenden windturbines wekken in veel landen elektriciteit op

[Illustratie op blz. 24]

In Nederland staan nog honderden van deze bekoorlijke monumenten