ENGINEERINGNET.NL - Het gaat om de ontwikkeling van ’s werelds eerste supergeleidende generator, om zo windmolens veel lichter te maken, waardoor de kostprijs sterk is terug te dringen.
In 2018 wordt de generator ingebouwd in een bestaande 3,6 megawatt windturbine in het Deense Thyborøn, goed om ongeveer duizend huishoudens van elektriciteit te voorzien. Het volledige systeem wordt vervolgens een jaar lang intensief getest.
Onderzoek vindt plaats in het kader van het Horizon 2020 project ‘EcoSwing’. Dit wordt gecoördineerd door het Deense bedrijf Envision. Het budget voor het totale project bedraagt 13 miljoen euro: 3 miljoen afkomstig van de deelnemende bedrijven en 10 miljoen van de EU.
Het EcoSwing-consortium bestaat uit negen partners. Naast de Universiteit Twente en Envision zijn dat zeven bedrijven, uit Duitsland, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk.
Het belangrijkste voordeel van de supergeleidende generator is dat deze 40% lichter is dan conventionele generatoren. Hierdoor is de gondel van de molen 25% lichter te maken en wordt ook materiaal bespaard in de rest van de toren, zodat de kostprijs op termijn sterk is terug te dringen.
Bijkomend voordeel is dat de nieuwe technologie veel minder afhankelijk is van dure zeldzame aardmetalen, die voornamelijk in China worden gewonnen. Zo maakt de supergeleidende generator, in tegenstelling tot conventionele generatoren, geen gebruik van het dure materiaal neodymium. In plaats daarvan wordt er een veel beperktere hoeveelheid yttrium gebruikt: ongeveer honderd keer minder.
Conventionele grote windturbines werken hetzelfde als een fietsdynamo, maar dan opgeschaald. Een rotor met permanente magneten draait rond binnen in een serie spoelen.
De spoelen ervaren hierdoor een wisselend magneetveld waarmee je elektrische stroom kunt opwekken. Bij een supergeleidende generator vervang je de permanente magneten door supergeleidende spoelen.
Deze maken gebruik van het verschijnsel dat bij extreem lage temperaturen (in dit geval -180 graden Celsius) de weerstand van sommige materialen volledig wegvalt. Daardoor kan er tot duizend keer meer stroom doorheen lopen, die een tot dertig keer sterker magneetveld opwekt dan permanente magneten of koperen spoelen.
De Universiteit Twente gaat de rotorspoelen ontwerpen, assembleren en testen, naast het ontwikkelen van de koeling.
De montage van de circa twintig ton zware rotor met een diameter van vijf meter wordt een behoorlijke klus waarbij ook de Nederlandse industrie zal worden ingeschakeld.
