Lowtech Magazine

Hydraulische krachtoverbrenging als alternatief voor elektriciteit

Vlak voor de komst van het elektriciteitsnetwerk op het einde van de negentiende eeuw werden vele duizenden watermotoren aangesloten op de openbare watervoorziening in Europese en Amerikaanse steden. Met behulp van deze kleine waterturbines kon eender welke machine in een huishouden of een werkplaats worden aangedreven. 

Zoals we in een vorig artikel hebben gezien, was deze methode niet erg duurzaam. Door de lage en onregelmatige waterdruk verbruikten deze motoren erg veel kostbaar drinkwater. Maar terwijl de watermotor in de Verenigde Staten al begin twintigste eeuw weer verdween, vonden de Europeanen een oplossing voor het hoge waterverbruik.

In een twintigtal steden werden speciale netwerken opgezet voor de distributie van "krachtwater", waarbij gebruik werd gemaakt van een veel hogere waterdruk. Die werd mogelijk gemaakt door de uitvinding van de hydraulische accumulator. Bijna al deze netwerken bleven in gebruik tot de jaren 1960 en 1970.

Energie uit de kraan: de watermotor

Weinig mensen beseffen dat ze thuis over een extra energiebron beschikken: het water dat uit de kraan stroomt. Vlak voor de komst van het elektriciteitsnetwerk op het einde van de negentiende eeuw werden vele duizenden watermotoren aangesloten op de openbare watervoorziening in Europese en Amerikaanse steden. Met behulp van deze kleine waterturbines kon eender welke machine in een huishouden of een werkplaats worden aangedreven. 

Waterwiel uit 19de eeuw bijna twee keer zo efficiënt als moderne hydraulische centrale

Bijna alle waterkrachtcentrales produceren elektrische energie, of het nu om grote of kleine installaties gaat. Energie omzetten in elektriciteit lijkt een vanzelfsprekende manier om waterkracht te benutten, maar dat is het niet. Bijna tweeduizend jaar lang werd waterkracht ingezet voor het produceren van mechanische energie, waarmee machines rechtstreeks werden aangedreven. Die ouderwetse aanpak, gecombineerd met het gebruik van moderne materialen, haalt een hoger rendement en is goedkoper. Een aantal kleinschalige systemen in Zuid-Amerika en in Nepal bevestigen dat.

De mechanische overbrenging van energie: Stangenkunst

In de zestiende eeuw ontwikkelden ingenieurs een mechanisch alternatief voor het overbrengen van energie over lange afstanden. Netwerken van heen-en-weer bewegende houten balken transporteerden de energie van een waterwiel in een vallei naar mijnbouwmachines op een berg. Deze zogenaamde "Stangenkunsten" werkten tot op een afstand van vier kilometer.

Vanaf de tweede helft van de negentiende eeuw werden de houten balken vervangen door stalen kabels en werd de technologie op grote schaal gebruikt voor het oppompen van olie. Ze wordt op een handvol plaatsen nog steeds rendabel ingezet. Een Stangenkunst is zeer efficiënt en kan daarom een rol spelen in een decentrale, duurzame energievoorziening.

Schipmolens: drijvende fabrieken op hernieuwbare energie

Het waterwiel was wereldwijd de belangrijkste energiebron van de middeleeuwen tot op het einde van de negentiende eeuw. Toen de kleinere rivieren verzadigd raakten, richtten middeleeuwse ingenieurs hun aandacht op de grote rivieren, wat uiteindelijk leidde tot de ontwikkeling van de stuwdam die we vandaag nog steeds kennen. Veel minder bekend zijn de tussenliggende stappen naar die technologie: schipmolens, brugmolens en hangende molens. Schipmolens ontstonden al in de zesde eeuw en verspreidden zich over de hele wereld. De meesten bleven in gebruik tot in de negentiende eeuw, een aantal bleef werken tot ver in de twintigste eeuw.