Het Nederlandse bedrijf Advanced Electromagnetics werkt samen met de TU Delft aan een opvallend klein maar krachtig stukje techniek: een generator die 25.000 toeren per minuut maakt en een vermogen van een megawatt moet leveren. Het is bedoeld als het kloppende hart van een nieuwe, compacte energiebron voor grote zeeschepen.

Wat is het idee?

De generator wordt ontwikkeld onder de naam MeGa-Drive en draait extreem snel. Juist door die hoge toeren kan de machine klein blijven en toch veel vermogen leveren: hoe sneller een generator draait, hoe meer energie je uit hetzelfde volume kunt halen. Het plan is om de generator te koppelen aan een turbine die werkt op superkritisch CO2. Volgens de betrokkenen zou dit samenspel de energievoorziening van grote zeeschepen kunnen worden, gevoed door een kleine kernreactor. Het gaat nadrukkelijk om een onderzoeksproject en nog niet om een kant-en-klaar product.

Waarom superkritisch CO2?

Een turbine op superkritisch CO2 is wereldwijd een van de meest besproken technieken om warmte efficiënt in draaiende beweging om te zetten. Superkritisch CO2 bevindt zich in een bijzondere toestand tussen gas en vloeistof in, waardoor het zich heel compact laat verpompen. Daardoor kunnen de turbine en de bijbehorende onderdelen veel kleiner uitvallen dan bij een klassieke stoomturbine, terwijl het rendement hoog blijft. Die combinatie van compactheid en efficiëntie maakt de techniek interessant voor toepassingen waar ruimte en gewicht schaars zijn, zoals aan boord van een schip.

Een kleine kernreactor aan boord?

Het meest in het oog springende onderdeel van het plan is de kleine kernreactor als warmtebron. Kernenergie op schepen is op zichzelf niet nieuw: ijsbrekers en diverse marineschepen varen er al decennia op. De belangstelling voor compacte, modulaire reactoren voor de koopvaardij groeit, omdat zo'n reactor tijdens het varen geen CO2 uitstoot. Tegelijk roept het idee veel vragen op over veiligheid, regelgeving en de vraag welke havens zulke schepen zouden toelaten. Dit deel van het plan is dan ook eerder een stip op de horizon dan iets voor de korte termijn.

Van laboratorium naar schip

Zulke concepten staan nog ver van de dagelijkse praktijk. Een generator die 25.000 toeren draait, stelt enorme eisen aan de lagers, de koeling en de materialen; de krachten die bij zulke snelheden vrijkomen, zijn fors. Dat de TU Delft en Advanced Electromagnetics hier samen aan werken, laat zien dat de kennis in Nederland aanwezig is om deze grenzen op te zoeken. Of en wanneer het geheel ooit in een echt schip belandt, moet het onderzoek de komende jaren uitwijzen.

Wat betekent dit voor de vaart?

Voor de recreatievaart is een megawatt-generator met kernreactor niet direct relevant, maar de onderliggende technieken zijn dat op termijn wel. Snel draaiende generatoren en efficiënte manieren om warmte in stroom om te zetten kunnen later doorsijpelen naar kleinere toepassingen, zoals hybride aandrijvingen en boordstroomsystemen. Innovaties die vandaag voor de grote vaart worden bedacht, bepalen vaak mede hoe de techniek er over tien of twintig jaar voor de gewone watersporter uitziet. Zo bezien is dit Delftse onderzoek ook voor de pleziervaart de moeite van het volgen waard.

Bron: Schuttevaer

Foto: de machinekamer van een schip (Wikimedia Commons, ter illustratie — niet de in het artikel beschreven generator).