GEM Tower – uitklapbare energietoren met zonnecollectoren en een windturbine
Voor het uitklappen van de 14 meter hoge toren is nu nog een hijskraan nodig, maar bij de uiteindelijke versie zal het met een druk op de knop automatisch ontvouwen. Foto: Bart van Overbeeke
GEM Tower (Green Energy Mill) zo heet de uitklapbare energietoren met zonnecollectoren en een windturbine, ontwikkeld door de TU Eindhoven in samenwerking met heel wat bedrijven in de regio. De spectaculaire GEM tower is speciaal ontwikkeld voor festivals maar kan natuurlijk overal ingezet worden. Hij is 21 meter hoog
De doop van de hybride GEM tower was tijdens Pukkel in Belgie waar hij het campingterrein van energie voorzag. Een staaltje Dutch Design want er moest flink gepuzzeld worden om zoveel mogelijk energie op te kunnen wekken, een eyecatcher te ontwerpen en een veilige toren op te leveren.
GEM tower
Schijnt de zon dan wekt de GEM energie op via de vrolijk gekleurde zonnepanelen en anders doet de windturbine zijn werk. Alle extra gegenereerde energie wordt in een batterij in de basisconstructie opgeslagen.
Het vervuilende karakter van festivals was al jaren een doorn in het oog van TU/e-bouwkundige Faas Moonen. Met 2,3 miljoen euro subsidie van het Europese Interreg begon hij in 2017 aan een duurzaam alternatief, en stelde een postdoc en drie PDEng-onderzoekers aan om hem te helpen. Aan zijn droom werken vandaag de dag negen bedrijven mee, waaronder festivalorganisatoren van Pukkelpop en Eurosonic Noorderslag, die volop mee hebben gedacht om aan de strenge veiligheidseisen te kunnen voldoen.
De resulterende hybride energietoren is getest en werkt naar verwachting.
‘Uiteindelijk moet een hele groep van torens rondreizen langs de Europese festivals, en hen voor honderd procent aan duurzame energie voorzien’, aldus Moonen. ‘Ook hoop ik dat de opvallende gestalte de feestende bezoekers meer bewust maakt van duurzaamheid.’
Circulair hoogstandje
De duurzaamheid zit hem niet alleen in het opwekken van energie, de toren zelf is van duurzame materialen gemaakt én er is nagedacht over het duurzaam transporteren van het gevaarte. Doordat hij wind en zon omzet in energie zou de GEM tower 261 dagen per jaar stroom moeten kunnen genereren. Daarnaast bestaat de basis van de toren uit een 3 meter hoog accupakket die 90 kWh aan stroom kan opslaan. Op die manier moet de energiezekerheid gegarandeerd zijn.
Thin Foil zonnecellen
De eyecatcher zijn de veertig gekleurde zonnecollectoren. Deze zogenoemde LSC-panelen (Luminescent Solar Concentrator) zijn ontwikkeld aan de TU/e, in de onderzoeksgroep van prof. Michael Debije aan de faculteit Scheikundige Technologie. De panelen vangen inkomende lichtstralen in de plaat, en transporteren deze naar de randen. In de omlijsting van de panelen zitten zonnecellen die deze geconcentreerde lichtbundel omzetten naar elektriciteit.
Moonen: Omdat de LSC-panelen geen direct zonlicht nodig hebben, zijn ze breder toepasbaar dan zonnecellen. Zowel in de schaduw als in de zon leveren de LSC-panelen namelijk energie. Zelfs op een volledig bewolkte dag, blijven ze dus elektriciteit produceren. Maar liefst 144 kleine flexibele thin foil zonnecellen sieren de toren.
De meest constante energie komt van de 700 kilogram wegende verticale windturbine op 18 meter hoogte. Deze hoogte is gekozen vanwege de wind, die boven de 18 meter het hardst waait. Is de wind afwezig, dan zorgen zonnecellen voor een stabiele stroomopwekking.
GEM tower van bovenaf
Staal maar compact voor transport
Om ook nog het transport te verduurzamen, is de toren uitklapbaar gemaakt. Daardoor neemt het opbouwen minder dan een dag in beslag. Het 3500 kilogram stalen gedeelte van de toren is ingeklapt circa één meter dik en kan uitklappen naar een hoogte van 14 meter. Het geheel is met 300 scharnieren en 542 bouten bevestigd.
Voor het uitklappen van het huidige exemplaar is nog een hijskraan nodig, maar het volgende ontwerp moet met een druk op de knop automatisch ontvouwen.
Maar met deze ene toren is het onderzoeksteam zeker niet klaar. ‘We starten daarna met de bouw van een nieuwe toren, die nóg meer stroom moet opwekken en dus óók automatisch uitklapbaar is’, vertelt Moonen enthousiast. ‘Naast de torens willen we ons vizier ook open houden voor andere vormen van duurzame energie-opwekkers. Mijn droom is om uiteindelijk allerlei grootschalige evenementen, in zomer én winter, van duurzame stroom te voorzien met een netwerk aan batterijen, torens, zonnecellen en andere duurzame innovaties.’