In 2015 trok de Amerikaanse scholier Hannah Herbst aandacht met BEACON (Bringing Electricity Access to Countries through Ocean Energy), een concept om energie uit zeestromingen bruikbaar te maken waar het elektriciteitsnet tekortschiet. Haar idee leverde haar de Discovery Education 3M Young Scientist Challenge op en bracht haar later zelfs naar de White House Science Fair, terwijl bedrijven die werken aan mariene energie, zoals Minesto en CorPower Ocean, het principe herkennen in hun zoektocht naar compacte, voorspelbare stroombronnen. De inzet is groot: van wetenschappelijke sensoren tot haveninfrastructuur en afgelegen gemeenschappen, maar opschalen richting praktijk botst op hardnekkige problemen als corrosie en mariene aangroei.
Een revolutionaire uitvinding van slechts 12 dollar
BEACON was nadrukkelijk geen miniatuurversie van de megaprojecten waar mariene energie vaak mee wordt geassocieerd, met investeringen van honderden miljoenen euro’s. Het prototype dat Hannah Herbst als scholier bouwde, draaide juist om frugal engineering: zo goedkoop mogelijk testen of een idee werkt, met onderdelen die in principe overal te krijgen zijn.
Naast de pvc-buis en de 3D-geprinte propeller bestond het systeem uit een katrol en een kleine hydro-elektrische generator. In die configuratie kon de opstelling volgens beschrijvingen uit de ontwikkelfase eenvoudige toepassingen voeden, zoals ledverlichting, of genoeg vermogen leveren voor kleine ontziltingsapparaten.
De technologie achter mariene energie
De kern van BEACON is het omzetten van bewegingsenergie van stromend water in elektriciteit: stroming drijft de propeller aan, die via de mechanische overbrenging een generator laat draaien. Het systeem benut daarmee de kinetische energie van stroming, niet het hoogteverschil van water zoals bij dammen.
Een fysisch gegeven werkt in het voordeel van oceaanenergie: zeewater is ongeveer 800 keer dichter dan lucht. Daardoor kan een relatief bescheiden stroming al veel energie bevatten, wat een compacte turbine aantrekkelijk maakt voor plekken waar je geen grote rotorbladen kunt plaatsen of onderhouden.
De eerste tests met het prototype werden uitgevoerd bij Boca Raton in Florida, waar in een gecontroleerde setting is gekeken of de opstelling daadwerkelijk stroom kan leveren. Die proeven bevestigden dat opwek op kleine schaal haalbaar is, al zegt dat nog weinig over betrouwbaarheid in ruwe, langdurige zeetoepassingen.
Kansen en obstakels
Wie apparatuur in zee hangt, krijgt meteen een vijandig werkterrein cadeau: zout water versnelt corrosie, en biologische aangroei van algen en schelpdieren kan de prestaties stap voor stap terugduwen. Die aangroei verandert niet alleen het oppervlak, maar kan ook bewegende delen zwaarder belasten en onderhoudsintervallen verkorten.
Daarom wijken commerciële systemen uit naar materialen en maatregelen die in een schoolprototype onhaalbaar zijn, zoals composieten en speciale coatings. Die keuze maakt installaties duurder dan een buis uit de bouwmarkt, maar is vaak noodzakelijk om überhaupt maanden tot jaren in zee te kunnen blijven functioneren.
De marktlogica verschuift intussen richting toepassingen waarbij je niet meteen een heel dorp hoeft te voeden. Bedrijven werken aan compacte generatoren voor wetenschappelijke sensoren, havens en kustlocaties, en voor eilanden die nog afhankelijk zijn van dieselgeneratoren. Juist daar telt een robuuste kilowattuur meer dan een spectaculair piekvermogen.
De impact van BEACON en Hannah Herbst
Herbsts project kreeg institutionele erkenning toen ze in 2015 de Discovery Education 3M Young Scientist Challenge won. Die prijs zette het idee op de radar van een sector die gewend is te denken in zware funderingen, kabels naar land en complexe onderhoudsplannen.
In 2016 presenteerde ze haar werk op de White House Science Fair, georganiseerd onder president Barack Obama. In datzelfde jaar kwam ze terecht op de Forbes 30 Under 30-lijst in de categorie wetenschap en technologie, een springplank die vaker wordt gebruikt om jong talent te koppelen aan investeerders en industrie.
Dat grotere spelers het principe herkennen, is niet zo vreemd: onder meer Minesto en CorPower Ocean ontwikkelen systemen die, net als BEACON, mikken op voorspelbare opwek uit waterbeweging in plaats van uitsluitend wind of zon. Het verschil zit niet in het basisidee, maar in de stap van experimentele eenvoud naar installaties die jaren moeten overleven in zout, stroming en storm.
Wat betekent dit voor de toekomst van mariene energie?
Een belangrijk voordeel van mariene energie is de voorspelbaarheid van getijden en stromingen, die doorgaans makkelijker te modelleren zijn dan wind of instraling. Dat maakt de techniek interessant als aanvulling op variabele bronnen, zeker in toepassingen waar continuïteit belangrijker is dan de laagste prijs per kilowattuur.
Voor Nederland is de relevantie minder exotisch dan het op het eerste gezicht lijkt: een land met drukke havens, kustinfrastructuur en een sterke maritieme maakindustrie heeft veel locaties waar autonome stroomvoorziening waardevol kan zijn, bijvoorbeeld voor meetboeien of beveiligings- en communicatiesystemen. In zulke niches kan een kleine turbine die lang meegaat en weinig onderhoud vraagt economisch al snel logischer zijn dan een zwaardere netaansluiting.
De vervolgvraag voor de sector ligt daarmee niet alleen bij meer vermogen, maar bij bewezen levensduur: welke combinatie van materialen, coatings en ontwerpkeuzes houdt een compacte turbine het langst efficiënt in zout water, zonder dat onderhoud de businesscase opslokt? Dat is precies het soort testprogramma waar de stap van een werkend prototype naar betrouwbare uitrol uiteindelijk van afhangt.
Blijf op de hoogte met de nieuwsbrief. Meld je hier aan.
( Je kunt ons ook steunen door lid te worden of te doneren )
