Wageningen Universiteit en Researchcentrum blauwe energie De belofte van blauwe energie

26 mrt 2009

De Afsluitdijk levert in 2030 âblauwe stroomâ aan bijna een miljoen huishoudens. Tenminste, als het aan aio Jan Post van Wageningen Universiteit ligt. Hij onderzoekt energiewinning uit het mengen van zout en zoet water. Dat is efficiënter dan winning van zonne- en windenergie en levert, behalve wat brak water, geen afval op. De perfecte duurzame energie dus? âZolang je maar uitkijkt waar je de installaties plaatst.â

Rivierwater dat de zee instroomt en zich met het zoute zeewater mengt, is een enorme potentiële bron van duurzame energie. Dit is op zich niets nieuws. Al in de jaren vijftig rapporteerden wetenschappers dit. Maar hoe krijg je de energie eruit? Met die vraag in gedachten begon Jan Post zijn onderzoeksproject bij de sectie Milieutechnologie van Wageningen Universiteit en onderzoeksinstituut Wetsus. De publicatie van zijn eerste resultaten in Environmental Science and Technology, medio 2008, leverde hem deze maand de prijs op voor top paper 2008.

Bert Hamelers, één van de initiatiefnemers van het project, vertelt: âZeewater bevat veel opgeloste zouten. Die zwerven als geladen deeltjes â ionen - in het zeewater rond.â Het verschil in ionenconcentraties tussen zee- en rivierwater is de basis voor energiewinning. Om het verschil om te zetten in energie ontwierpen Post, Hamelers en collegaâs een soort elektro-chemische cel, opgebouwd uit een serie compartimenten die van elkaar worden gescheiden door flinterdunne membranen, en gevuld zijn met afwisselend zee- en rivierwater. Zo konden ze verschillen in ionenconcentraties tussen de compartimenten omzetten in elektrische energie door gecontroleerd te mixen.

En hoe. Volgens Hamelers is de efficiëntie van het systeem zoân tachtig procent, onwaarschijnlijk hoog vergeleken met andere energievormen. Zo haalt een kolencentrale maximaal zoân vijftig procent, en scoren wind- en zonne-energie met zoân twintig tot dertig procent aanzienlijk lager. âOns onderzoek heeft nu voor het eerst laten zien dat je die enorme potentiële energiebron van rivieren die in zee stromen daadwerkelijk kunt benuttenâ, vertelt Hamelers. En omdat er alleen gemengd, brak water overblijft is er geen afvalprobleem.

Kitty Nijmeijer van de Universiteit Twente is nauw betrokken bij de ontwikkeling van de membranen in de elektro-chemische cel. Zij is al even enthousiast over de nieuwe techniek. âHet is echt geweldig, hier moeten we helemaal voor gaan!â reageert ze. âWe zijn vier jaar geleden begonnen en er is al zoveel bereikt, ook al moeten we het systeem verder perfectioneren.â

Momenteel houdt Post zich bezig met het optimaliseren van het systeem. Een probleem is nog de aangroei van organismen, zoals de vorming van biofilms op de membranen, ook wel biofouling genoemd. âHet water zal je dus eerst op één of andere manier moeten zuiverenâ legt Post uit. âWe kunnen met nieuwe zuiveringstechnieken het systeem nu al vier keer zo lang laten draaien dan zonder waterzuivering.â Een nieuw onderzoeksproject zal zich op een heel nieuw ontwerp richten waarbij de kwetsbare membranen niet meer nodig zijn en fouling geen factor van belang meer is. Â

De kans dat de nieuwe technologie in de toekomst een aanzienlijk deel van de Nederlandse huishoudens van âblauwe energieâ zal voorzien is volgens de onderzoekers groot. Ze hebben hun aandacht gericht op het IJsselmeer, waar grote hoeveelheden zoet water in zee geloosd worden. âDe Afsluitdijk is aan renovatie toe en dit is een uitgelezen moment om onze technologie in de dijk in te bouwenâ, vertelt Hamelers. Hij rekent voor dat dit bijna een miljoen huishoudens van energie kan voorzien.

Grote energiemaatschappijen zoals Eneco en Nuon zijn betrokken bij het Wagenings/Friese onderzoek en overleggen met Rijkswaterstaat over de mogelijkheden om de nieuwe technologie in de Afsluitdijk in te bouwen. En het Afsluitdijkproject is nog maar het begin. Volgens Hamelers zou de Rijn bijvoorbeeld tien maal zoveel energie kunnen leveren.

De Nederlandse vinding is bijna te mooi om waar te zijn en onwillekeurig dringt zich de vergelijking op met âwitte stroomâ, opgewekt in waterkrachtcentrales. Door deze âduurzameâ stroom zijn echter wel hele rivierdalen ondergelopen en heeft natuur plaatsgemaakt voor stuwmeren, terwijl vissoorten als zalm en forel nagenoeg uit die afgedamde rivieren verdwenen zijn. Als blauwe stroom op grote schaal wordt toegepast, groeit de verleiding om energie-installaties in kwetsbare en biologisch rijke deltaâs en estuaria neer te zetten. Juist omdat de technologie niet geschikt is voor onaangetaste gebieden, loert het gevaar dat nieuwe dijken verrijzen om het gebied geschikt te maken voor het winnen van stroom.

Volgens Hamelers zal dit zoân vaart niet lopen. âHet bouwen van een dijk speciaal voor dit doel is veel te duurâ, reageert hij. âOnze technologie zal toch voornamelijk worden ingezet in gebieden waar al dijken liggen.â

Nijmeijer onderschrijft de mogelijke nadelen van blauwe energie. âEr zijn inderdaad problemen denkbaar voor scheepvaart en milieuâ zegt ze. âJe kunt moeilijk een hele rivier gaan afdammen.â Zij ziet echter technologische oplossingen voor deze problemen door bijvoorbeeld de elektro-chemische cel in een container ondergronds te plaatsen. âWe zijn nog lang niet uitontwikkeldâ, besluit ze.

Is blauwe energie dan het toppunt van duurzame energie? Volgens Post komt deze energievorm er wel erg dicht in de buurt. âIk ben enorm enthousiast over blauwe energieâ, reageert hij. âIk zie weinig kanttekeningen, zolang je maar goed kijkt waar je de installaties plaatst.â

En soms kunnen natuur en energie zelfs goed samengaan. Eén van de plannen is om een ringvormige dijk in het IJsselmeer tegen de Afsluitdijk aan te leggen, die het zoute water opvangt dat er bij storm overheen spoelt. Zo ontstaat binnen het IJsselmeer een zoutwatermeer met een unieke natuurwaarde. âVoor ons zou dit een perfecte oplossing zijnâ, vertelt Hamelers. âWe kunnen zo veel makkelijker ons âafvalâ - brak water - kwijt in het meer, en op hetzelfde moment ontwikkelen we natuur.â / Hans Wolkers

Bovenstaand bericht is geproduceerd door de redactie van Resource, het weekblad voor Wageningen Universiteit en Researchcentrum. Meer informatie bij Pers- en wetenschapsvoorlichting van Wageningen UR, e-mail: pers.communicatie@wur of bij de redactie van Resource, e-mail: resource@wur.nl. Zie archief op http://www.resource-online.nl.