Zeewaardige reuzenvliegenmeppers

Delta en Delft Integraal berichten regelmatig over innovatieve ideeën met grote beloftes voor de toekomst. Maar wat is een paar jaar later met het idee gebeurd? Hoe staat het bijvoorbeeld met het project van promovendus ir. Dhiradj Djairam om stroom op te wekken met geladen water en wind?

Delta 2004, nummer 20
Een nieuwe methode van energieopwekking door wind wordt de komende vier jaar bij hoogspanningstechniek verder ontwikkeld. Promovendus Dhiradj Djairam is deze maand aan het onderzoek begonnen. Het nieuwe apparaat heet de Ewicon (Electrostatic wind energy converter) en bestaat uit een vloeistofverstrooier die onder hoogspanning geladen vloeistofdeeltjes door een elektrisch veld stuurt.

”Windmolens doen het lang zo slecht nog niet. De wieken halen bijna de maximale energie uit de wind die eruit te halen valt. Maar ze maken zoveel geluid. En door al die draaiende onderdelen slijten ze snel.”
Geluidsoverlast en slijtage, dat zijn volgens fysicus Dhiradj Djairam de belangrijkste argumenten om een alternatief te ontwikkelen voor windmolens. Vier jaar geleden begon de onderzoeker van de afdeling hoogspanningstechniek van Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica te rekenen en sleutelen aan een alternatief, samen met een clubje Delftse collega’s van onder andere aerosoltechniek en aerodynamica en onderzoekers van Wageningen Universiteit. 

Het apparaat waar dit toe leidde, de electrostatic wind energy converter (Ewicon), blaast piepkleine elektrisch geladen waterdruppeltjes de lucht in. Wanneer deze mist door de wind wordt weggeblazen, ontstaat een elektrisch potentiaalverschil tussen de Ewicon en de aarde waar de mistdeeltjes uiteindelijk op landen.

“Als ik op conferenties trots vertel dat we hiermee een netto vermogen halen van tien milliwatt, dan moeten mensen lachen”, zegt Djairam. “Het vermogen van windmolens ligt wel een miljoen maal hoger. Maar dit wil niets zeggen. Dit prototype haalt de energie uit maar een heel klein beetje wind.” De mistnevel is inderdaad niet veel groter dan het oppervlak van je hand.
De uitdaging is nu om het systeem op te schalen. Djairam heeft al ideeën over hoe dat zou kunnen. Hij toont artist’s impressions van grote rekken, die lijken op vliegenmeppers, op zee. Op die rekken, die haaks op de wind gedraaid kunnen worden, zitten talloze nevelsproeiers.
Een van de grootste uitdagingen was het maken van de geladen druppeltjes. De waterdeeltjes zijn positief geladen en stoten elkaar dus af. Het is de kunst om ze ondanks deze afstoting vanuit het apparaat in een mooie straal naar buiten te schieten.

“Daar kwamen veel aerodynamica, aerosoltechnologie, fysica en hoogspanningstechniek bij kijken”, vertelt Djairam. In het begin experimenteerde hij met druppeltjes van een mix van water en alcohol. “Alcohol heeft een lagere oppervlaktespanning, dus daar kun je makkelijker kleine druppels mee maken, maar het is maar de vraag wat mensen er van zouden vinden als ze met alcohol besproeid zouden worden. Alhoewel, studenten zouden het misschien wel leuk vinden.” 

De Ewicon vereist nauwelijks onderhoud en is daardoor goed op zee te plaatsen. (Illustratie: Tomas Pasma en Dhiradj Djairam)

Delta 2004, nummer 20
Een nieuwe methode van energieopwekking door wind wordt de komende vier jaar bij hoogspanningstechniek verder ontwikkeld. Promovendus Dhiradj Djairam is deze maand aan het onderzoek begonnen. Het nieuwe apparaat heet de Ewicon (Electrostatic wind energy converter) en bestaat uit een vloeistofverstrooier die onder hoogspanning geladen vloeistofdeeltjes door een elektrisch veld stuurt.

”Windmolens doen het lang zo slecht nog niet. De wieken halen bijna de maximale energie uit de wind die eruit te halen valt. Maar ze maken zoveel geluid. En door al die draaiende onderdelen slijten ze snel.”
Geluidsoverlast en slijtage, dat zijn volgens fysicus Dhiradj Djairam de belangrijkste argumenten om een alternatief te ontwikkelen voor windmolens. Vier jaar geleden begon de onderzoeker van de afdeling hoogspanningstechniek van Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica te rekenen en sleutelen aan een alternatief, samen met een clubje Delftse collega’s van onder andere aerosoltechniek en aerodynamica en onderzoekers van Wageningen Universiteit. 

Het apparaat waar dit toe leidde, de electrostatic wind energy converter (Ewicon), blaast piepkleine elektrisch geladen waterdruppeltjes de lucht in. Wanneer deze mist door de wind wordt weggeblazen, ontstaat een elektrisch potentiaalverschil tussen de Ewicon en de aarde waar de mistdeeltjes uiteindelijk op landen.

“Als ik op conferenties trots vertel dat we hiermee een netto vermogen halen van tien milliwatt, dan moeten mensen lachen”, zegt Djairam. “Het vermogen van windmolens ligt wel een miljoen maal hoger. Maar dit wil niets zeggen. Dit prototype haalt de energie uit maar een heel klein beetje wind.” De mistnevel is inderdaad niet veel groter dan het oppervlak van je hand.
De uitdaging is nu om het systeem op te schalen. Djairam heeft al ideeën over hoe dat zou kunnen. Hij toont artist’s impressions van grote rekken, die lijken op vliegenmeppers, op zee. Op die rekken, die haaks op de wind gedraaid kunnen worden, zitten talloze nevelsproeiers.
Een van de grootste uitdagingen was het maken van de geladen druppeltjes. De waterdeeltjes zijn positief geladen en stoten elkaar dus af. Het is de kunst om ze ondanks deze afstoting vanuit het apparaat in een mooie straal naar buiten te schieten.

“Daar kwamen veel aerodynamica, aerosoltechnologie, fysica en hoogspanningstechniek bij kijken”, vertelt Djairam. In het begin experimenteerde hij met druppeltjes van een mix van water en alcohol. “Alcohol heeft een lagere oppervlaktespanning, dus daar kun je makkelijker kleine druppels mee maken, maar het is maar de vraag wat mensen er van zouden vinden als ze met alcohol besproeid zouden worden. Alhoewel, studenten zouden het misschien wel leuk vinden.”