managing21.be

De krachtige wind in spoorwegtunnels kunnen tot hernieuwbare energiecentrales worden omgevormd. Dat blijkt uit een onderzoek van wetenschappers aan de University of Manchester en het Engelse ingenieursbureau Q-Sustain Limited. De ontwikkelde technologie maakt gebruik van windturbines voor de opvang en omzetting van luchtstromen die door passerende treinen worden veroorzaakt.

Het project, dat past binnen de upgrade van de Transpennine Route, onderzoekt op welke manier deze onbenutte energiebron in de transportinfrastructuur kan worden geïntegreerd en een nieuwe bron van duurzame elektriciteit kan creëren om aan de Britse doelstellingen voor decarbonisatie bij te dragen. “De eerste haalbaarheidsstudies hebben het potentieel van luchtstromen in tunnels bevestigd”, voert onderzoeksleider Amir Keshmiri, professor aan het departement Mechanical and Aerospace Engineering van de University of Manchester. 

De Britse wetenschappers willen in hun concept gebruikmaken van het zuigeffect dat ontstaat wanneer een trein door een relatief smalle tunnel rijdt. Daarbij wordt de lucht voor de trein vooruit gestuwd, terwijl achter de trein lucht wordt aangezogen om de ontstane leemte te vullen. Hierdoor ontstaat er een sterke luchtstroom in de lengterichting van de tunnel. Deze luchtstroom kan turbines aandrijven zonder dat extra energie van buitenaf nodig is. Het effect is extra sterk in lange en smalle tunnels, waar de lucht immers slechts één kant op kan.

Deze gecontroleerde luchtstromen willen de onderzoekers in elektriciteit omzetten. Daarbij wordt beroep gedaan op speciaal ontworpen windturbines. Dit type is uitgerust met een verticale as, in tegenstelling tot de klassieke turbines die van een horizontale as zijn voorzien. Turbines met een verticale as kunnen in nissen of uitsparingen in de tunnelwand worden gemonteerd en leveren ook bij lagere windsnelheden energie op. Bij dit type turbine kan tevens met vooraf gebouwde modules worden gewerkt. Hierdoor kan de installatietijd worden beperkt.

Het concept lijkt economisch interessant omdat de technologie een voorspelbare, goedkope rest-energiebron aanboort in een infrastructuur die al aanwezig is. Er wordt immers gewerkt met een luchtstroom, die toch al door de doortocht van treinen wordt opgewekt. De turbines vangen dan ook slechts een reststroom op in plaats van zelf wind te moeten opwekken. Dit biedt belangrijke voordelen  op. Er moet dan ook geen extra brandstof worden ingezet om de energie te genereren, terwijl ook niet met bijkomende grondkosten moet worden gerekend. Het concept heeft ook geen visuele impact, waardoor niet voor een weerstand van omwonenden moet worden gevreesd.

Het team heeft een analysetool ontwikkeld om de prestaties en commerciële haalbaarheid van dergelijke ontwerpen te beoordelen. Het project kan volgens de betrokken partijen de manier veranderen waarop transportinfrastructuur wordt ontworpen en geëxploiteerd. In een volgende fase zullen de prototypes in een reële tunnelomgeving worden getest. Indien het project succesvol blijkt, kan de aanpak volgens de onderzoekers ook buiten het spoorvervoer worden toegepast en een model bieden voor de integratie van hernieuwbare energie in een bestaande infrastructuur.

Meer over dit onderwerp:

• Eurostar bestelt nieuwe dubbeldektreinen bij Alstom
• China test snelste hogesnelheidstrein ter wereld
• Problemen met boekingen schrikken vele treinreizigers af