Auto op de snelweg

Onderzoekers hebben ontdekt dat energie kan worden opgewekt uit trillingen van wegverkeer.

Dat laat een proefproject van de universiteit in Twente op de provinciale weg N34 bij Hardenberg zien. “De aanleiding voor het project vond plaats in 2010; toen de universiteit de jury- en publieksprijs van de prijsvraag Mooi Nederland van het ministerie van Infrastructuur en Milieu won,” vertelt Tom van der Weegen ons. “Met het geldbedrag hebben wij samen met Tauw het pilotproject opgezet.”

Piëzo-elektrisch materiaal
In het najaar van 2011 werd in het wegdek van de N34 piëzo-elektrisch materiaal aangebracht. Dit materiaal produceert elektrische spanningen als het onder druk staat. Met het onderzoek wilde het team vaststellen of het mogelijk is om energie uit trillingen van wegverkeer te winnen en hoeveel energie dit dan oplevert. Met behulp van een meetinstallatie zijn alle gegevens vanaf de maand oktober tot en met de maand december verzameld.

WIST U DAT…

…het dankzij piëzo-elektrisch materiaal mogelijk is om kleine lichaamssensoren met rapmuziek op te laden?

Resultaten
De onderzoekers kwamen tot de conclusie dat er op deze manier inderdaad energie opgewekt kan worden en dat deze energie ook bruikbaar is. De hoeveelheid opgewekte energie tijdens het project zou bijvoorbeeld genoeg kunnen zijn voor kleine apparaten. “Je moet dan denken aan bewegingssensoren, die auto’s detecteren en een signaal versturen naar bijvoorbeeld verkeerslichten” zegt van der Weegen. Nu worden er nog batterijen, accu’s of zonnepanelen gebruikt voor deze apparaten. “Dit zou dus een duurzaam alternatief kunnen zijn.”

Snel versus langzaam
Een verrassend resultaat is dat langzaam rijdende auto’s meer energie zouden opwekken dan sneller rijdende auto’s. “Wij weten nog niet hoe dit komt en moeten dit verder onderzoeken. Een hypothese is dat langzamer rijdende auto’s langer contact maken met het piëzo-elektrisch materiaal.”

Problemen
Het team is nog wel een aantal problemen tegengekomen tijdens het project, hier willen zij nader onderzoek naar doen. Zo blijkt het lastig te zijn om piëzo-elementen in een bestaand wegdek te plaatsen. “Het asfalt moet eerst gefreesd worden en vervolgens afgedekt worden met een nieuwe laag asfalt. Dat is erg duur en het komt de kwaliteit van de weg niet ten goede” laat van der Weegen weten.

“De techniek om energie op te wekken met behulp van piëzo-elementen is al ruim honderd jaar oud en wordt al in veel toepassingen gebruikt,” vertelt van der Weegen. “Maar in de infrastructuur en de openbare ruimte is het vrij nieuw. Wij richten ons hier nu op en zoeken naar de meest geschikte toepassingen.” Het team ziet al mogelijkheden voor de toekomst: “Uiteindelijk denken wij dat deze duurzame vorm van energieopwekking het meest kansrijk is als de opgewekte elektriciteit wordt gebruikt voor apparaten die weinig energie vragen, op een plek waar niet direct toegang is tot het electriciteitsnet. Of waar de opgewekte trilling (door bijvoorbeeld een auto) direct verbonden is met het aan/uit schakelen van apparatuur, zoals een verkeerslicht. Het spoor zien wij daarom ook als een kansrijke toepassing: een passerende trein kan met piëzo-elektriciteit via een sensor een signaal versturen naar seinen of spoorbomen.”