Energie opwekken uit trillingen wegdek werkt

0
697

Uit het proefproject met trillingsenergie op de provinciale weg N34 bij Hardenberg blijkt dat trillingsenergie als lokale energiebron een duurzaam alternatief is voor bijvoorbeeld de batterijen en accu’s van wegsensoren. Het proefproject heeft waardevolle inzichten opgeleverd over deze innovatieve vorm van energiewinning.

Piezo balk in provinciale weg N34 bij Hardenberg

In het wegdek van de N34 is in het najaar van 2011 piëzo-elektrisch materiaal aangebracht dat trillingen van wegverkeer omzet in energie. Het piëzo-materiaal is aangelegd in het wegdek van de N34 in landelijk gebied waar 100 kilometer per uur gereden mag worden. Het proefproject was bedoeld om de haalbaarheid van piëzotechniek voor de wegenbouw te onderzoeken. Het onderzoek is uitgevoerd door advies- en ingenieursbureau Tauw en Universiteit Twente in samenwerking met de provincie Overijssel.

Het doel van het pilotproject was om vast te stellen of het winnen van elektrische energie uit trillingen van wegverkeer mogelijk is met piëzo-elektrisch materiaal. En zo ja, hoeveel energie er dan gewonnen kan worden. De proefopstelling is getest onder diverse weersomstandigheden in de periode oktober tot en met december 2011. Met behulp van een meetinstallatie is de opstelling continue gemonitord en zijn er gegevens verzameld.

Resultaten
Tauw en de Universiteit Twente komen tot de conclusie dat er energie opgewekt kan worden met piëzo-elektrisch materiaal in het wegdek. De hoeveelheid opgewekte energie is afhankelijk van het aantal passerende voertuigen en het aantal piëzo-elementen in het wegdek. Voertuigen die langzamer rijden lijken iets meer energie op te wekken dan sneller rijdende voertuigen. Nader onderzoek is nodig om dit te bevestigen.

De hoeveelheid opgewekte energie tijdens het pilotproject was te beperkt om te gebruiken voor verkeerslichten of openbare verlichting. De opgewekte energie kan wel gebruikt worden voor apparaten die weinig energie vragen, zoals (draadloze) bewegingssensoren, die auto’s detecteren en een signaal versturen naar bijvoorbeeld verkeerslichten. Nu worden deze veelal van energie voorzien door batterijen, accu’s of zonnepanelen. Trillingsenergie is een duurzaam alternatief hiervoor.

Verder komen de projectpartners tot de conclusie dat het integreren van piëzo-elementen in een bestaand wegdek lastig is. Voor het pilotonderzoek is er in de N34 een smalle sleuf gemaakt waarin een stalen behuizing werd aangebracht met daarin de piëzo-elementen. De behuizing bleek uiteindelijk niet opgewassen tegen de krachten van het wegverkeer en raakte in december los. Dit heeft geen gevaar opgeleverd voor de verkeersveiligheid, maar betekende wel dat het onderzoek een paar weken eerder eindigde dan de bedoeling was.

Toepassingen
De projectpartners zijn hoopvol over andere toepassingen. Projectleider Simon Bos: “Het toepassen van trillingsenergie in bestaande wegen blijkt weliswaar lastig, maar wij zien wel mogelijkheden voor (bestaande en nieuwe) bruggen en viaducten, bijvoorbeeld bij voegovergangen. Voordat dit op grote schaal kan worden toegepast, moet er uiteraard eerst nader onderzoek worden uitgevoerd naar een goede, degelijke constructie.”

Vervolg
Naar aanleiding van het proefproject hebben verschillende partijen contact gezocht met Tauw en Universiteit Twente om diverse toepassingen van trillingsenergie nader te onderzoeken. Behalve onder een brug of viaduct kunnen piëzo-elementen onder een tegel, parkeerdrempel, bij spoorrails of waterafvoerkanalen geplaatst worden. Het toepassen van piëzo-elementen onder tegels is in een vergevorderd stadium, de overige toepassingsmogelijkheden bevinden zich nog in de onderzoeksfase.