Für die Unternehmerin Lauren Dickerson sind Wassermühlen eine uralte Form erneuerbarer Energie, die ins 21.
„Bereits im Jahr 1050 n. Chr. gab es in Großbritannien schätzungsweise 6.000 Wassermühlen. Diese Wassermühlen blieben für die britische Wirtschaft bis zum Ende des 19.Jahrhunderts von grundlegender Bedeutung, als sie von der Kohlekraft als dominierende Quelle überholt wurden „, sagt sie.
Mit ihrer Firma Lunagen haben Dickerson und ihre Mitbegründer ein System zur Stromerzeugung aus langsam fließendem Wasser geschaffen. Es ist ein Versuch, Energie aus Flüssen und Bächen zu gewinnen, in denen andere Technologien nicht rentabel sind – was Wassermühlen für die Moderne neu erfinden wird.
Das Lunagen-System setzt Turbinen in den Fluss, die durch den Wasserfluss angetrieben werden und Strom erzeugen, der dann in Strom umgewandelt wird. Das Endergebnis kann zur Stromversorgung eines Hauses verwendet oder in das Stromnetz eingespeist werden.
Ein typisches System, das Wasserkraft – die Energie, die in fließendem Wasser enthalten ist – verwendet, umfasst Dämme, bei denen die Kraft des freigesetzten Wassers die Schaufeln einer Turbine dreht. Laut Lunagen besteht eine Marktlücke in der Nutzung kleinerer, langsam fließender Gewässer, in denen der Bau einer dammartigen Infrastruktur unmöglich ist.
“ Es gibt einfach nicht die Kraft der Energie … um diese Turbine anzutreiben, um genug Strom zu erzeugen, um die gesamten Kosten zurückzuzahlen. Indem wir keinen Staudamm verwenden, sondern die gesamte Ressource des durchströmten Flusses nutzen, können wir die Kosten für … das Projekt drastisch senken „, sagte Will Penfold, ein weiterer der vier Mitbegründer des Unternehmens.
Die Turbinen befinden sich noch in der Entwicklung, werden jedoch aus Glasfaser hergestellt und in modulare Einheiten eingebaut, die dann ins Wasser gebracht werden. Die Module werden über die gesamte Spannweite des Wasserflusses platziert, was bedeutet, dass das gesamte fließende Wasser durch die Turbinen fließt. Auf jeder Turbine befindet sich ein Generator, in dem die Energie in Elektrizität umgewandelt wird. Es wird dann in einer Batterie gespeichert oder wieder ins Netz eingespeist, sagte Penfold.
„Sie bewegen sich, wenn das Wasser durchläuft, und sie drehen sich. Sie erzeugen den Strom und er fließt in eine Batterie oder wird an das Stromnetz oder ein Haus angeschlossen „, sagt er.
„Man könnte eine oder zwei Turbinen im Fluss haben und es würde Strom erzeugen. Aber nicht viel. Wenn Sie diese Blockade über den Fluss schaffen, können Sie 10-mal so viel aus jedem Turbinentyp herausholen, da das Wasser nicht um ihn herum fließen kann. Es muss durch sie hindurch.“
Es ist vorgesehen, dass die Module, die die Turbinen halten, in Standardgrößen geliefert werden, so dass sie je nach Bedarf über den Fluss montiert werden können. „Je nachdem, wie breit und tief Ihr Fluss ist, können Sie diese Module miteinander verketten“, sagt Dickerson.
Dieses System wird es den Menschen ermöglichen, Energie aus Bächen auf dem Gelände ihrer Häuser zu erzeugen, sagt sie. Am Beispiel von Grundstücken mit einem zwei Meter breiten und einen Meter tiefen Bach sei es unpraktisch, einen Damm zu bauen, da das Gelände überflutet werden könnte – und die Installation kostspielig sei. „Diese Turbinen werden in der Lage sein, mit sehr minimalen Tiefbauarbeiten in den Fluss fallen zu lassen“, sagte sie.
Die Turbinen richten sich an das untere Ende des Energieerzeugungsmarktes, von kleinen Bächen, die genug Energie erzeugen, um ein Haus zu versorgen, bis hin zu kleinen Gemeinschaftsprojekten, bei denen der Wasserfluss vier oder fünf Häuser versorgt. Die Projektionen des Unternehmens gehen davon aus, dass das installierte System ein Drittel der Kosten eines kleinen Wasserkraftsystems kosten wird. „Wir dachten, dass ein gutes Projekt einen Kapazitätsfaktor von 50% haben würde, was bedeutet, dass es die maximale Strommenge in etwa 50% der Zeit erzeugt“, sagt Dickerson.
Laut Dickerson liegen die durchschnittlichen Kosten eines konventionellen Systems, das Strom aus fließendem Wasser erzeugt, zwischen £ 5.000 und £ 10.000 pro Kilowatt Leistung, einschließlich der Kosten für die Turbinen und die Infrastruktur. Ein kleines gemeinschaftliches Energieprojekt wäre etwa 10 kW groß, während ein Haus mit einem durchlaufenden Bach etwa 2 kW verbrauchen würde. Das Lunagen Will-System kostet £ 3,500 pro installiertem kW, sagt sie.
Nach Tests in Wassertanks baut Lunagen Prototypen, um sie in einen Live-Wasserfluss zu bringen. Obwohl es ihr Ziel ist, die Einheiten bis Mitte des Jahres zu verkaufen, könnte das Unternehmen mit Hürden konfrontiert werden.
Wildlife könnte ein Problem sein. Lunagen ist sich einer wiederkehrenden Kritik an Staudammprojekten bewusst und behauptet, dass Fische durch die Turbinen nicht geschädigt werden. Wasserkraftwerke wurden wegen ihrer Auswirkungen auf die Fischpopulationen kritisiert, in einigen Fällen blockieren sie die Bewegung und beeinflussen die Migrationsmuster. Lunagen behauptet, dass das System es Fischen ermöglicht, durch die Turbinen zu schwimmen, obwohl weitere Tests in einer lebenden Umgebung erforderlich sind. Dickerson sagte, dass sie möglicherweise auch die Wahrnehmung bekämpfen müssen, dass die Turbinen ein Hochwasserrisiko darstellen. Eine Genehmigung der Umweltbehörde wird benötigt, um das System einzurichten, sagt Penfold, Die Sicherung könnte drei oder vier Monate dauern.
Der kleinere Markt – Häuser und kleine Projekte –, auf den Lunagen abzielt, wird nicht von anderen Produkten bedient, sagt Penfold, und wird nicht so viel Geld benötigen, um zu beginnen wie andere größere Projekte an Flüssen wie der Themse. Die Ambitionen des Unternehmens bestehen darin, in Ländern wie Indien, Pakistan, Kanada und Australien Energie aus größeren Flüssen und Bewässerungskanälen zu gewinnen.
„Im Vereinigten Königreich wurde die Agrarwirtschaft größtenteils auf dem Rücken von Mühlen aufgebaut, die in ganz Großbritannien verschwenderisch waren. Unsere Forschung zeigt, dass in den letzten hundert Jahren über 10.000 Mühlen auf einmal in diesem Land existierten, so dass dies tatsächlich ein Teil unseres Erbes ist. Es braucht nur ein bisschen eine andere Form und ein anderes Design, aber wir kehren zu unseren Wurzeln zurück „, sagt Dickerson.
- Sie können unser Archiv der Innovators-Kolumnen hier oder auf der Big Innovation Centre-Website lesen, wo Sie weitere Informationen darüber finden, wie das Big Innovation Centre innovative Unternehmen in Großbritannien und weltweit unterstützt.
• Dieser Artikel wurde am 26.Januar 2016 geändert, weil in einer früheren Version von Kilowattstunden die Rede war. Dies wurde auf Kilowatt korrigiert.
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