Bij windenergie denken Nederlanders al snel aan talloze druk draaiende windmolens in de Flevopolder. Dat het anders kan, bewees een jonge Amerikaanse uitvinder twee jaar terug. Het door hem ontworpen apparaat zet windenergie om in elektriciteit, maar bevat geen draaiende delen.

Uitvinder Shawn Frayne zag het in 2004 helemaal voor zich, toen hij terugkwam van een reis naar Haïti: geen ronkende dieselgeneratoren en walmende petroleumlampen in de vissersdorpjes, maar witte leds, die hun energie krijgen van miniwindmolens.

Thuis in de VS ging hij direct met het idee aan de slag. Al snel kwam Frayne erachter dat een miniuitvoering van een doorsneewindmolen niet zo makkelijk te maken is. „Er gaat veel te veel energie verloren in het apparaat.

De zogenaamde windriem die Frayne ontwikkelde, is gebaseerd op hetzelfde natuurkundige principe dat in 1940 de Tacoma Narrows Bridge in de staat Washington deed instorten. De uitvinder zag als scholier de videobeelden van het drama. „De sterke wind bracht de hangbrug in beweging en de op- en neergaande beweging van het brugdek versterkte zichzelf”, legt hij uit.

Bij de zogenaamde windriem van Frayne brengt de wind een gespannen membraan in beweging. De uiteinden van deze riem zijn aan beide zijden ingeklemd in een frame. „Vergelijk het met een grassprietje waarvan je de beide uiteinden tussen je handen klemt. Wanneer je ertegen blaast, gaat het sprietje razendsnel trillen en ontstaat er een hoge pieptoon.”

De tweede stap in de ontwikkeling van de windriem was het omzetten van deze bewegingsenergie in elektrische energie. Frayne maakte op één uiteinde van het membraan een magneet. Op het frame monteerde hij twee spoelen. „Zodra de magneet meetrilt met het membraan, wekt hij in de spoelen een elektrische stroom op.”

Volgens de uitvinder is de windriem meer dan tienmaal zo efficiënt als de beste windturbines. Bovendien levert het apparaat energie bij lagere windsnelheden. „De windriem produceert al energie bij windsnelheden van minder dan 10 kilometer per uur.” Bij hogere windsnelheden begrenst het apparaat zichzelf, zodat de levering van energie zo constant mogelijk is.

Frayne brengt zijn vinding aan de man via zijn bedrijf Humdinger Wind Energy. Het kleinste type dat hij levert, de MicroWindbelt, meet nog geen 12 bij 3 centimeter en kan energie leveren voor kleine sensoren of draagbare elektronica. Een groter model is ongeveer een meter lang en levert 3 tot 5 watt, genoeg stroom voor een spaarlamp of andere toestellen die weinig stroom nodig hebben. De toestellen kunnen gecombineerd worden in panelen die per vierkante meter tot 100 watt kunnen leveren.

De kracht van de windriem zit hem vooral in de eenvoud, meent Frayne. „Wanneer het apparaat kapot is, kan de lokale elektricien in Haïti het zelf repareren. Wanneer echter een zonnepaneel van een Haïtiaanse visser het begeeft, zit hij zonder stroom en moet hij alsnog een walmende petroleumlamp aansteken.”