Over een paar jaar moet deze windturbine het naar groene energie verlangende Japan van stroom gaan voorzien.

Een orkaan is een tropische storm met ongekende windsnelheden. Een immense kracht van de natuur die dorpen in puin kan leggen en jaarlijks vele mensen het leven kost. Maar het is ook een enorme bron van energie. Eentje die we tot op heden niet benutten. Maar daar komt – als het aan een Japans bedrijf ligt – binnenkort verandering in. Het bedrijf Challenergy Inc. werkt namelijk aan een windturbine die zich niet alleen staande weet te houden in een orkaan, maar tegelijkertijd ook nog eens energie op kan wekken terwijl die orkaan voortraast.

Beetje anders
Die windturbine ziet er natuurlijk heel anders uit dan de windmolens waarmee we hier in het Nederlandse landschap ondertussen vertrouwd zijn geraakt. Dat is ook niet zo gek. Tijdens een orkaan – met windsnelheden die hoger liggen dan 170 kilometer per uur – zou de conventionele windturbine met zijn horizontale as en kwetsbare wieken geen schijn van kans maken. In Japan weten ze daar alles van. Conventionele windturbines sneuvelen er regelmatig tijdens orkanen, omdat ze moeite hebben met een plotselinge verandering in windsnelheid en/of -richting.

De orkaan-turbine heeft een verticale as en bestaat eigenlijk uit twee horizontale platformen met daartussen drie roterende cilinders. Belangrijk is ook het Magnuseffect: het effect dat lucht op een roterend voorwerp (in dit geval de cilinders) heeft. Dit effect zorgt ervoor dat de turbine gaat draaien (zie het filmpje hierboven), maar kan ook gebruikt worden om de turbine indien nodig zelfs tijdens een heftige orkaan tot stilstand te brengen. Want zodra de cilinders stoppen met roteren, valt de turbine stil.

Experimenten
Maar kan deze windturbine zich werkelijk staande houden tijdens een orkaan? In 2015 vindt een eerste experiment plaats in een windtunnel. De turbine wordt geconfronteerd met windsnelheden van zo’n 20 meter per seconde, zo vertelt Shigeto Mizumoto, woordvoerder van Challenergy, aan Scientias.nl. De turbine houdt stand en dus is het tijd voor het echte werk. In 2016 verrijst een prototype op Okinawa, een eiland in het zuidelijke deel van Japan. Tussen augustus en oktober maakt de turbine twee orkanen mee. En wederom weet deze van geen wijken.

Het prototype tijdens een test op Okinawa.

Efficiëntie
Uit de experimenten blijkt bovendien dat de turbine een efficiëntie van zo’n 30 procent heeft. Daarmee is deze niet zo efficiënt als een traditionele windmolen. Maar, zo benadrukt Mizumeto, de orkaan-turbine kan – omdat deze in tegenstelling tot de conventionele turbine ook bij sterke wind mag draaien – veel vaker operationeel zijn.

Het verschil
Gaat deze turbine dan het verschil maken in Japan? Een land waarin – zeker na de problemen met kerncentrale Fukushima – de roep om groene energie steeds harder klinkt? Mizumeto denkt van wel. “In Japan varieert de windsnelheid en -richting sterk en komen we vaak voor extreme omstandigheden, zoals orkanen te staan. De gewone windturbine kan die omstandigheden niet aan en dus is de sterke wind – ondanks de enorme potentie die windenergie heeft – nog niet benut. Zodra onze turbine op de markt komt, kan Japan het land worden van de windenergie. En dat geldt niet alleen voor Japan, maar ook voor Zuidoost-Aziatische landen zoals de Filipijnen en Vietnam en landen in de Stille Oceaan en het Caribisch gebied.” In theorie kan een orkaan voldoende energie leveren om Japan vijftig jaar van stroom te voorzien. In de praktijk is dat nog een ver-van-mijn-bed-show: het prototype kan zo’n 10 kW per orkaan opwekken. Maar dat is nog maar het begin, zo benadrukken de Japanners. Zowel de efficiëntie als de opbrengst kan ongetwijfeld nog verbeterd worden.

Ondertussen trekt het ambitieuze plan zowel binnen als buiten Japan de aandacht. Dat is ook niet zo gek, meent Mizumeto. “Met name de laatste jaren neemt de schade die orkanen in Japan veroorzaken, toe. Het idee dat we een orkaan – een verschijnsel dat voorheen alleen gezien werd als een ramp – ook om kunnen zetten in energie, spreekt mensen aan.”