‘Wat je niet verspilt, hoef je ook niet op te wekken’

| Ditta op den Dries

Verwondering is het begin van alle wijsheid, zei Plato. Elke nieuwe vinding begint met verwondering. Het is de basis van de wetenschap. In een serie van zes afleveringen doen wetenschappers een boekje open over hun persoonlijke verwondering.

Photo by: RIKKERT HARINK

Deel 4: Richard Stevens (34). Assistant professor in de Physics of Fluids Group, (MESA+ Instituut voor Nanotechnologie). Studeerde op de UT Technische Natuurkunde (TNW). Rondde zijn master af in 2008, promoveerde in 2011 en vertrok in april 2012 naar Amerika. Keerde in 2015 terug naar de UT om onderzoek te doen naar de turbulente stroming in grote windmolenparken.

Als je energie kunt besparen, moet je dat doen

‘Er wordt in de wereld ontzettend veel energie verspild. Daar verwonder ik me over, dat zou zoveel beter kunnen. In Amerika werkte ik op een groot kantoor, met airco. Als ik ’s winters warm aangekleed naar kantoor kwam, hadden ze daar de temperatuur al hoog opgestookt en was het er veel te warm. ’s Zomers was ik luchtig gekleed en bliezen ze koude lucht naar binnen, zodat ik het koud kreeg. Dat noem ik verspilling. Als je energie kunt besparen, dan moet je dat doen. Met minder energieverbruik kun je dezelfde levensstandaard houden. Thuis ben ik daar bewust mee bezig. Als ik wegga, doe ik de lampen en de verwarming uit.

Op de UT zijn er goede voorbeelden van energiebesparing. Bij gebouw Meander gaan bijvoorbeeld de lichten automatisch aan en uit. Maar de airconditioning in veel gebouwen op de campus zou wel beter ingeregeld kunnen worden. Alle energie die we kunnen besparen, levert winst op. Wat je niet verspilt, hoef je ook niet op te wekken. Daar hebben we zeker nog slagen te maken.’

Windmolens wekken 100 keer meer energie op dan in de jaren ‘80/’90

‘Windenergie wordt in Nederland al sinds de zeventiende eeuw op grootschalige wijze benut. Denk aan inpoldering, graan malen en hout verwerken in windmolenparken, zoals bijvoorbeeld op onze oer-Hollandse Kinderdijk. Eigenlijk is het een heel oude wetenschap, die toch ook weer heel erg nieuw is. Pas de laatste decennia gebruiken we de windmolens om duurzame energie op te wekken in windparken. Windenergie heeft in ons land de laatste decennia een grote ontwikkeling doorgemaakt. Om zoveel mogelijk én zo goedkoop mogelijk energie op te wekken, zijn windturbines enorm verbeterd en veel groter. In de jaren ‘80/’90 was een windturbine ongeveer 17 meter hoog, nu tot wel 260 meter. Het werden er ook steeds meer. Eerst stonden ze op land, later ook op zee. Een moderne windturbine wekt wel 100 keer méér energie op dan een gemiddelde windturbine in de jaren ‘80/’90.

In 2012 ging ik naar Amerika om me te verdiepen in computersimulaties van turbulente stromingen in windparken. Ik wilde weten welke aspecten allemaal een rol spelen. Het is bekend dat de voorste windmolens de meeste energie opleveren. De windmolens erachter produceren fors minder. Welke gevolgen heeft de opstelling voor dit zogenoemde wake-effect (zog-effect) en hoe kun je windmolens het beste opstellen voor het hoogste rendement? Om te weten hoe meerdere windparken elkaar beïnvloeden, moet je eerst precies weten welke effecten de windstroming in windmolenparken heeft. Kortom; er waren heel veel vragen.’

Je moet eerst iets begrijpen voordat je nieuwe kennis inbrengt

‘In Amerika heb ik fundamentele dingen geleerd; het maken van  computersimulaties om metingen te doen. Ik heb hierdoor veel nieuwe inzichten gekregen over de interactie in de atmosfeer. Het mooie van gedetailleerde simulaties is dat je laag voor laag kunt opbouwen, liefst zo eenvoudig mogelijk. Je moet eerst iets begrijpen voordat je nieuwe kennis inbrengt. Aan alles zit een limiet, maar toch blijken er steeds nieuwe mogelijkheden te zijn. Dat is spannend. Maar dat is nu juist waarom ik natuurkunde ben gaan studeren. Ik wil dingen begrijpen, puzzels oplossen. De natuur is grillig. Op zee is de turbulentie anders dan op land. Temperatuur speelt ook een belangrijke rol. Als de grond overdag warm is, heeft dat gevolgen voor de energieopbrengst. Genoeg te meten dus.

Na Amerika wilde ik graag terug naar de UT. De groep hier op de UT is heel sterk in vloeistof-dynamica. Ik werk nu met drie PhD’s en 1 postdoc aan dit project. Er is in de nabije toekomst nog veel te onderzoeken. Kunnen we bijvoorbeeld realtime voorspellen hoeveel een windpark de komende uren gaat produceren? En hoe kunnen we fluctuaties in de productie van windparken op slimme manieren opvangen? Nu wordt dit gedaan door energie op te slaan in Noorse stuwmeren, maar de capaciteit hiervan is beperkt en niet direct toepasbaar in Nederland. Dat zijn grote uitdagingen. Maar elke nieuwe PhD’er heeft ook weer nieuwe ideeën. Prachtig, want zo komen we steeds verder.’

Windenergie is een extreem goede optie

‘Windenergie is een extreem goede optie. Maar we mogen ons niet blindstaren op één optie. Zonne-energie kan windenergie aanvullen. Ik ken uiteraard de weerstand tegen grote windparken. Ik hou me daar niet zo mee bezig, ik kijk vooral naar de technische kant. Maar tegenstanders hebben soms wel een punt. Het maakt nogal verschil of een windmolenpark een stip aan de horizon is of dat ie bijna in je voortuin staat. Je kunt ze niet op de Dam in Amsterdam neerzetten. Daar moeten we goed over nadenken.

Tegelijkertijd kunnen we niet doorgaan op de oude voet. We moeten renewable sourches aanboren, nieuwe energie maken. Windenergie is een belangrijke stap naar verduurzaming. Het kan een oplossing voor de eeuwigheid zijn. Juist daarom vind ik mijn onderzoek zo fascinerend. Vanwege de ideële gedachte dat ik bijdraag aan een oplossing voor de toekomst van de wereld.’

Een mens kan zich geen voorstelling maken van de wereld over 100 jaar

‘Ik verwonder me er echt over hoe razendsnel de ontwikkelingen in de wereld gaan. In de tijd van mijn opa en oma was internet en mobiele telefonie nog niet beschikbaar. Nu kunnen we niet meer zonder. Kinderen zijn soms al jong verslaafd aan hun mobieltje. Een mens kan zich geen voorstelling maken van de wereld over 100 jaar. Daarom hou ik van sciencefiction boeken en films. In de sciencefiction wereld konden we al een ruimtereis maken, voordat we écht besloten de ruimte in te gaan. Dingen bedenken die er nog helemaal niet zijn, is prikkelend. En razendknap om zo vrij in denken te kunnen zijn.’