De krachten der zee - een merkwaardige uitvinding
Parijs, November 1926
Op de laatste vergadering van de Académie des Sciences (15 Nov.) is eens buitengewoon belangrijke uitvinding gedemonstreerd, waarvan de consequentie niet te overzien zijn, en welke u als bewoners en industrieelen der tropen in de hoogste mate zal interesseeren. Zij is te danken aan de samenwerking van twee eminente ingenieurs, die voor de Fransche industrie reeds tal van opmerkelijke apparaten uitdachten, George Claude en Paul Boucherot. Zij betreft de benutting der thermische energie, anders gezegd van het warme water.
Het is bekend, dat de temperatuur van de oppervlakte der tropische en equatoriale zeeën schommelt tusschen 25 en 30 graden Celsius gedurende het gansche jaar. Op een bepaalde diepte, welke gemiddeld vijftig meter bedraagt, wordt de temperatuur constant, ten gevolge van de enorme warmte-reserve, welke daar sinds millioenen jaren ligt opgehoopt. Met behulp van speciale thermometers, bevestigd aan diep-looden, heeft men echter waargenomen dat, hoe dieper men daalt, hoe lager de temperatuur wordt, en wel zoo snel, dat men op diepten van 700 à 1100 meter, naar gelang de luchtstreken, eene temperatuur bereikt van 4 graden, welke vervolgens langzaam vermindert om op 2000 meter te zakken tot 2 à 0 graden. Volgens deze waarneming, waarvan men dadelijk het gewicht zal zien, bestaat er dus tusschen de oppervlakte en den bodem der tropische en equatoriale zeeën een temperatuursverschil van 23 à 26 graden.
Steunend op deze feiten, vroegen George Claude en Paul Boucherot zich sinds langen tijd af, welke arbeid zou kunnen verricht worden door den stoom, rechtstreeks voortgebracht door het lauwe zeewater der oppervlakte, zonder eenige kunstmatige verwarming en onder zeer geringe pressie. Zoo stelden zij vast, dat de stoom, bij voorbeeld, onder een druk van 0.03 atmospheer, geleverd door water op 24 graden en opgezogen door eene luchtledigheid van 0.01 atmospheer, leegte, welke door den condensator der machine, bij middel van water op 7 graden, gehandhaafd wordt, in staat is eene turbine voort te bewegen met eene rotatiesnelheid van 5000 toeren per minuut.
Deze turbine, voortbewogen volgens boven beschreven middelen (een beetje lauw water en een beetje koud water - je moet maar op 't idee komen!), heeft gedraaid voor de leden der Académie des Sciences. De turbine had eene doorsnede van 15 centimeter. De warmtebron, boven, was vertegenwoordigd door een vat van 20 liter water op 28 graden, en beneden, door een vat ijs in smeltenden toestand, dienend als condensator.
Zoodra de inwendige pressie verlaagd was beneden de spanning van den waterdamp op 28 graden, begon deze heftig te koken en de voortgebrachte stoom, vliegend naar den kouden condensator, deed op zijn doortocht het rad der turbine draaien met een snelheid van 5000 toeren per minuut.
Dit experiment, gebaseerd op algemeen bekende natuurkundige verschijnselen, is de reproductie op zeer verkleinde schaal van wat George Claude en Paul Boucherot zich voorstellen te verwezenlijken in het groot, met het temperatuursverschil van het tropische zeewater boven en beneden. Het lauwe water der oppervlakte, verwarmd door de zon, zal het water van den stoomketel, verwarmd door steenkolen, vervangen. Ononderbroken in den verhitter onder lagen druk opgezogen zet dit lauwe water zich door de turbines naar den condensator, die koud gehouden wordt door het water der diepzee. De aldus verwekte aanzienlijke depressie zal eene belangrijke hoeveelheid energie ontwikkelen, welke door eene eenvoudige berekening begroot kan worden.
Veronderstel, b.v., dat op zijn traject het water in zijn verhitting met 5 graden afkoelt; elke kubieke meter water der zee-oppervlakte zal 5000 calorieën leveren, dus 8 kilogram stoom, die, aangewend in turbines tusschen 0.03 en 0.01 atmospheer, theoretisch een arbeid zullen presteeren van 100.000 kilogrammeter. Wat gelijk staat met een kubieke meter water, die van 100 meter hoogte omlaag valt. Daar deze energie elke seconde geproduceerd wordt, zou men dus tot zijne beschikking hebben 1.333 paardekracht, dit wil zeggen 9.800 kilowatt per seconde. Een kubieke meter water der zee-oppervlakte zou dus bij benadering geven, wat één kilo steenkolen per seconde practisch fourneert in eene stoommachine. Welnu, dit water, eeuwigdurend op dezelfde temperatuur, vindt men zooveel als men wil in de tropen, onder den equator, waar het door de natuurkrachten onophoudelijk hernieuwd wordt. Men begrijpt door deze elementaire beschouwingen, van welk reusachtig belang de constructie zou kunnen zijn van hydrothermische fabrieken, gebaseerd op deze beginselen. Het verschil tusschen lauw en koud water kan in een handomdraaien omgezet worden in electriciteit, welke, gemakkelijk vervoerbaar, gelijk men weet, in alle oorden en op alle wijzen zal kunnen worden toegepast.
Paul Boucherot is zéér optimistisch wat de realiseering betreft der uitvinding. Hij wil op 10 meter onder zeepeil verdampingskamers inrichten, waar de stoom, geleverd door het zeewater, onder 0.03 atmospheer zal worden opgevangen. Deze kamer staat in verbinding met een turbine van speciale constructie en niet den condensator, waar met behulp van pompen een luchtledigheid van 0.01 atmospheer gehandhaafd wordt, zoodat de heete stoom zich door de turbine beweegt met een snelheid van 500 meter per seconde. De condensator is verbonden met den zeebodem door een lange verticale buis (van ongeveer 1000 meter voor stations in volle zee) of een hellende buis, en in dat geval belangrijk langer voor kuststations. In het eerste geval zou deze buis ¼ der installatie kosten vormen, in 't tweede geval meer dan de helft. Deze buis moet het water aanvoeren uit de diepe en koude lagen. Het handhaven der luchtledigheid door middel van pompen zou 2 pCt. der geproduceerde energie verbruiken, terwijl het water tegelijk aan de warme en tegelijk aan de koude bron gepulveriseerd zal moeten worden door eene groote snelheid van uitstrooming om de temperatuur der koude bron op hetzelfde peil te houden. Hij schat de energie, welke hiermee nog verloren gaat, op 30 pCt., hetgeen wordt opgewogen door ijs in potentie, dat men aan de oppervlakte brengt. Een waterdebiet van drie kubieke meter per seconde zou, grof genomen, duizend wagons ijs kunnen leveren per uur, een bijproduct, dat niet te versmaden is. IJs in onuitputtelijke hoeveelheden en tegen een prijs, welke honderdmaal lager komt dan dit, ‘product’ kost bij de gebruikelijke procédés.
Paul Boucherot berekent de geïnstalleerde kilowatt op 1500 francs voor stations in volle zee, op 4000 francs voor kuststations, cijfers, welke lager zijn dan die der gewone hydro-electrische installaties. Een kilowatt van een station, dat ebbe-en-vloed als kracht-ontwikkeling aanwendt, komt op 23.000 francs.
De realiseering dezer uitvinding zal eene kwestie zijn van kapitaal. Wanneer zij beantwoordt aan de verwachting der twee eminente ingenieurs zal zij mettertijd een onoverzienbaren invloed uitoefenen op de sociale en economische zijden van het leven onder den equator. Zij zou de tropische streken de energiebron openen, welke hun het geëigendst is van allen. Waar zal in de toekomst de eerste hydrothermische fabriek functionneeren? De kosten van zulk een station, groot genoeg om den geweldigsten storm te kunnen trotseeren, en in staat om het gansche jaar door ononderbroken te arbeiden, worden geraamd op 10.000.000 dollars.
Het leek mij niet overbodig u van dit nieuwe aspect van lauw water op de hoogte te stellen.
[verschenen: 30 december 1926]
Auteursrechtelijk beschermd