Zeeturbine van 330 ton biedt hoop voor oneindige groene energie

Een enorme onderzeese zeeturbine kan na jaren van succesvolle tests voortaan in de helft van het Japanse elektriciteitsverbruik voorzien. De inzet van zeeturbines in enkele van ’s werelds sterkste onderzeese stromingen bij Japan pakt goed uit. 

Zo goed zelfs dat de Japanse firma IHI Corp na tien jaar testen klaar is om een zeeturbine van 330 ton de woelige wateren in te sturen, waar hij in theorie 205 gigawatt aan milieuvriendelijke energie kan opwekken. Dat is evenveel vermogen als dat van ruim 13.000 krachtige windturbines op het land, en genoeg om 100 miljoen moderne huishoudens van energie te voorzien.

Netwerk van onderzeese krachtcentrales

Dit zijn echter theoretische cijfers, en onderzeese stromingen bleken in het verleden moeilijk te temmen om onze pc’s, tv’s en lampen van stroom te voorzien. Toch zou het 330 ton wegende prototype Kairyu (‘oceaanstroom’) van IHI Corp de eerste stap kunnen zijn naar de bouw van een netwerk van onderzeese krachtcentrales.

Kairyu wordt afgezonken en aan de zeebodem verankerd, waarna de zeeturbine circa 50 meter onder het wateroppervlak blijft drijven. De 20 meter lange romp van de zeeturbine draait in de meest energie-efficiënte richting, zodat de krachtige zeestromen door de 11 meter lange bladen van de zeeturbine gaan, die 100 kilowatt aan energie produceren.

Om de maximale capaciteit te bereiken zal IHI Corp de komende tien jaar nog grotere zeeturbines met 20 meter lange rotorbladen bouwen, die elk 2 megawatt aan stroom kunnen opwekken. Als ze in een netwerk verbonden worden, zoals bekend is van offshore windmolenparken, kan het vermogen oplopen tot 205 gigawatt.

Zeeturbine met nog veel onzekerheden

Ook dit zijn theoretische berekeningen, want het is nog onzeker of het turbine-netwerk tot zijn volle potentieel kan opschalen. Bij zeestromen kan namelijk slechts 50 tot 70 procent van het theoretische potentieel worden onttrokken. Dit is echter aanzienlijk meer dan bij windenergie (circa 30 procent) en zonne-energie (15 procent).

IHI Corp wil binnen 10 jaar een netwerk aanleggen van zeeturbines met twee keer zo grote rotorbladen als dit prototype en 10 keer keer zo veel vermogen. Daarbij moeten de turbines dicht bij het oppervlak niet worden verwoest door de extreme omstandigheden in de Stille Oceaan, met sterke cyclonen. IHI Corp hoopt echter dat het netwerk in het volgende decennium operationeel zal zijn. Als dat lukt, betekent dit dat zo’n 60 procent van het totale energieverbruik van Japan – inclusief de technologie-intensieve industrie – in zee kan worden opgewekt.

Alternatieven voor kernenergie

Japan investeert al jaren in alternatieve energiebronnen en heeft de op twee na grootste zonne-energieproductie ter wereld, na China en de VS. Volgens het tijdschrift NS Energy produceerde Japan in 2021 63,2 gigawatt aan zonne-energie. Dat is een derde van het volledige potentieel uit onderzeese stromen. Windmolens zijn nooit doorgebroken in het bergachtige land, dat naar meer alternatieve energiebronnen zoekt sinds het ongeluk in de kerncentrale van Fukushima na een aardbeving in 2011.

Ter vergelijking: de kerncentrale van Fukushima produceerde circa 5 gigawatt, terwijl de grootste kerncentrale van het land – en van de wereld –, Kashiwazaki-Kariwa, zo’n 8 gigawatt produceerde bij volle capaciteit. Maar ook die fabriek is gesloten wegens aardbevingsgevaar. Het is dus geen wonder dat het land op zoek is naar alternatieven onder de golven.

Bron: Wetenschap in Beeld