In het Technisch Weekblad van 15 juni 2018 stond een artikel over een proefproject om energie die opgewekt is in de vorm van elektrische stroom, op te slaan in een andere energiesoort.
De universiteit van Malta wil energie van offshore-windturbines opslaan in twee vaten met samengeperste lucht in het FLASC-project (Floating Liquid-piston Accumulator using Seawater under Compression). Een vat bevindt zich op de bodem van de zee; een tweede, groter drukvat drijft vlak onder het zeeoppervlak.
Onlangs voerde het wetenschappelijk team de eerste proefnemingen uit. In plaats van een offshore windturbine gebruikte het team een zonnepaneel. Een pomp aangedreven door de elektriciteit van het zonnepaneel pompt water in het onderste vat. Dit water duwt de lucht uit het onderste vat naar het bovenste opslagvat. De opgewekte energie wordt dus bewaard in de vorm van samengeperste lucht. Als er elektriciteit nodig is, duwt de samengeperste lucht water van het bovenste naar het onderste opslagvat via de pomp die nu als turbine werkt en elektrische energie opwekt.
Dit systeem is een oplossing voor een probleem bij duurzame energie
a) Welk probleem?
Het waait niet altijd als er behoefte is aan energie.
Elektrische energie is in die vorm niet op te slaan.
Voorafgaand aan de opslag zijn er een aantal energieomzettingen
b) Vul hierover het schema in:
1. Wind bezit …………. -energie
2. De windmolen zet …………-energie om in ……………..-energie
3. De pompturbine zet ……………...-energie om in ……………...
4. Deze wordt gebruikt om ………………………
Wind bezit bewegings -energie
De windmolen zet bewegings-energie om in elektrische-energie
De pompturbine zet elektrische-energie om in arbeid
Deze wordt gebruikt om de lucht samen te persen
Energie in samengeperste lucht is een energievorm die (een beetje) te vergelijken is met veerenergie.
c) Leg dit uit
Bij veerenergie is energie nodig om de veer te spannen of in te drukken. Als je de energie nodig hebt kun je die terugkrijgen door de veer te laten ontspannen.
Maar er is ook een verschil met veerenergie.
d) Leg dat uit.
Bij een veer blijft de hoeveelheid materie gelijk. Bij samengeperste lucht kun je steeds meer lucht blijven toevoeren (in hetzelfde volume).
Een animatie van het systeem zie je op deze website. De animatie kan je helpen bij het beantwoorden van de volgende vraag.
e) Wat wordt er aangegeven met de bewegende witte puntjes in het filmpje?
De bewegende witte punten geven de energiestromen aan.
f) Leg uit in welke situatie(s) de lucht wordt samengeperst in een opslagvat en in welke situatie(s) de lucht het water terugduwt.
Als er meer energie geproduceerd wordt dan er nodig is, wordt de lucht samengeperst. Als er minder energie geproduceerd wordt dan er nodig is wordt het water door de pomp die dan werkt als turbine geleid.
De pompturbine heeft in dit proces twee functies in de twee werksituaties.
g) Noem voor elke situatie de functie van de pompturbine.
Dankzij de elektrische stroom perst de turbine lucht samen (dan is de turbine een elektromotor)
Dankzij het passeren van samengeperste lucht draait de turbine en wekt elektrische stroom op (dan werkt de turbine als dynamo)
