Hogeschool van Amsterdam

Revolutionaire zweeftrein volgens HvA-studenten haalbaar

9 mrt 2016 10:25 | Faculteit Techniek

De Energy Train, een enorme ondergrondse zweeftreinbaan, maakt het mogelijk om 10 procent van de dagelijkse elektriciteitsbehoefte in Nederland op te slaan via kinetische energie. Daarmee biedt de trein een oplossing voor een van de grootste energie-uitdagingen van dit moment: het opslaan van duurzame energie op grote schaal. Maar dit concept staat nog in de kinderschoenen en moet technisch worden uitgewerkt. Een groep Engineeringstudenten ging aan de slag met het ontwerp van een betaalbare tunnel. Met simulaties tonen de studenten nu aan dat dit project ook echt haalbaar is.

GEEN KOLEN- EN GASCENTRALES NODIG

In 2015 kwam Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) met het concept van de Energy Train. Het traject van de zweeftreinbaan heeft een straal van 2,5 kilometer. Wordt er teveel wind- of zonne-energie opgewekt? Dan wordt met die overtollige elektriciteit een zwevende magneettrein van pure massa in een vacuümtunnel in beweging gezet tot een topsnelheid van wel 2000 kilometer per uur. In perioden dat er te weinig duurzame energie wordt opgewekt, kan deze kinetische energie weer worden omgezet in elektriciteit en aan het net worden geleverd. Op deze manier kunnen enorme hoeveelheden elektriciteit  worden opgeslagen. Bedenker Wouter Engels van ECN: ‘De Energy Train heeft een capaciteit van 20 MWh, dat wil zeggen dat het de energie van een centrale met elektrisch vermogen van 2,5 Gigawatt gedurende 8 uur kan opslaan of bijvoorbeeld gedurende 48 uur ruim 400 Megawatt aan elektrisch vermogen kan leveren. Met deze opslagcapaciteit kunnen we kolen- en gascentrales uitzetten, want die heb je dan niet meer nodig. En dat tegen een kostprijs die 90% lager ligt dan concurrerende technieken.’

 

Accepteer de marketingcookies om deze video te zien

GEDROOMDE SAMENWERKING: HVA EN ECN

Docent Joris Cavelaar las over dit concept en zag direct een mooie samenwerkingskans. Joris: ‘Dit idee kan de wereld van energieopslag echt voorgoed veranderen. En onze studenten zijn bij uitstek geschikt om mee te werken aan dit project. Ze worden opgeleid om dergelijke concepten te vertalen naar de praktijk.’ ECN ging de samenwerking dan ook graag aan. Joris: ‘De materiaalkosten voor de tunnel moesten laag blijven, maar hij moest toch sterk genoeg zijn om de Energy Train in een nauwkeurige en stabiele baan te houden. Het eindresultaat? Een slimme oplossing waarbij ‘groutankers’ zorgen voor voldoende stabiliteit en sterkte in de slappe Nederlandse bodem.’

DRAAIING VAN DE AARDE EN SLAPPE NEDERLANDSE BODEM

Student Bas Martens: ‘Een trein van 300 miljoen kilogram die met 2000 km/u rondrijdt is een ongewoon project en de grootste uitdaging was het verkennen van nieuw terrein. We hebben onderzocht hoe de draaiing van de aarde invloed heeft op het krachtenspel van de trein. Ook hebben we een oplossing gevonden voor de gigantische trekkrachten die op de tunnel zouden komen te staan, waardoor er zo'n 25 keer minder materiaal nodig is dan zonder de groutankers. Deze besparing is mogelijk door het verankeren van de tunnelsecties in de grond. Dat is, vanwege de slappe Nederlandse bodem, een lastige opgave. Maar het kán, met zogenoemde groutankers. Bij deze manier van verankering wordt een groot stuk beton in de grond gespoten en hard aangetrokken (of voorgespannen). De tunnel kan zo geen kant op en dit beperkt de rek en daarmee de spanning in de tunnel. We hebben ons vooral georiënteerd op verschillende tunnelvormen en de orde van grootte. Er zijn nog te veel niet-onderzochte aspecten om een nuttig ontwerp te maken, maar uit onze simulaties blijkt dat het project zeer haalbaar is.’