Metrotunnel als bron van warmte
Uit metrobuizen valt voldoende energie te winnen om een hele woonwijk van warmte te voorzien. Dat stellen onderzoekers van de Technische Hogeschool van Lausanne.
In ondergrondse trein- en metrobuizen heerst in de regel een constante, lage temperatuur. Maar wie aan het einde van de buis staat, voelt de warmte naar buiten stromen. Ingenieurs van het Laboratorium voor Bodemmechanica van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne hebben berekend om hoeveel warmte het gaat en hoe die die is te oogsten zodat hij kan worden gebruikt om appartementen in de buurt te verwarmen of koeler te maken.
Zomer en winter
Het systeem dat de Zwitserse onderzoekers vervolgens ontwikkelden, werkt hetzelfde als een koelkast: de wanden van de metrobuizen worden bekleed met plastic leidingen waardoor een koudemiddel stroomt, of simpelweg water. De leidingen zijn verbonden met een warmtepomp.
In de winter wordt koud water in de leidingen gepompt, dat er vervolgens aan het oppervlakte opgewarmd weer uitkomt. In de zomer gebeurt het tegenovergestelde: het koelere water dat er dan uit komt, kan worden gebruikt om woningen koeler te maken.
Volgens de bedenkers heeft het systeem een levensduur van tussen de vijftig en honderd jaar, waarbij de pomp elke 25 jaar moet worden vervangen. De methode is goedkoop en kost weinig energie.
Energietunnel
In metrotunnels vindt op verschillende manieren warmteoverdracht plaats, schrijven de onderzoekers in het wetenschappelijke tijdschrift Applied Thermal Engineering. Wanneer een trein remt of optrekt, ontstaat er hitte die de omliggende atmosfeer opwarmt. Die warmere lucht vermengt zich met de overige lucht in de tunnel en met de warmte die van de grond en de wanden straalt.
Door die warmte op te vangen, maken we van metrotunnels 'energietunnels', schrijven de onderzoekers. Ze hebben hun model getest op een nieuwe metrolijn die in Lausanne wordt aangelegd en die het treinstation zal verbinden met de wijk Blécherette in het noorden.
CO2-besparing
'Als 50 tot 60 procent van de geplande route wordt voorzien van een opvangsysteem voor warmte, wat neerkomt op 60.000 vierkante meter tunneloppervlak, dan zou daar zoveel energie kunnen worden opgevangen dat 1500 standaardappartementen van het gas af kunnen', zegt onderzoeksleider Margaux Peltier in een persbericht.
Het model dat Peltier ontwikkelde, voorziet ook in de opslag van warmte die niet meteen nodig is. Met de methode kan de uitstoot van CO2 in de stad met 2 miljoen ton per jaar worden gereduceerd, zegt de onderzoeksleider.
Airconditioning
'De tunnel kan het hele jaar dienen als een zeer betrouwbare bron van warmte of juist koeling, via airconditioning', stelt Peltier. Volgens haar is zelfs de ijsbaan van de stad met het systeem op de juiste temperatuur te houden.
'Met deze publicatie wordt aangetoond dat energietunnels daadwerkelijk op grote schaal kunnen worden toegepast', zegt Lyesse Laloui, hoogleraar bodemwetenschappen. 'Nu is het afwachten of Zwitserse bedrijven bereid zijn de noodzakelijke vervolgstappen te zetten.'
Openingsfoto: Depositphotos
