hightech `pudding' maakt traditionele sluizen overbodig
22 november 2011 | Gemeentewerken | persbericht
Rotterdamse ingenieurs ontwikkelen sluis zonder sluisdeuren
(Rotterdam, 22 november) - Een sluis zonder deuren maar mét een enorme
hoeveelheid `pudding'. Die houdt het water aan weerszijden tegen, maar
laat schepen wél door. Deze zogenoemde pudding- of gelsluis moet een
einde maken aan de voor de beroepsvaart dure wachttijd bij sluizen.
Ingenieurs van Gemeentewerken Rotterdam en afstudeerders van de
Hogeschool Rotterdam hebben de werking van hun vinding inmiddels op
laboratoriumschaal bewezen. Een praktijkproef is in voorbereiding.
Sluizen zijn nodig om niveauverschillen in waterwegen te overbruggen.
Maar voor de beroepsvaart zijn het vooral dure obstakels; de
gebruikelijke wachttijd van vier tot vijf uur is een aanzienlijke
kostenpost. Dat moet anders kunnen, vond dr. ir. Jarit de Gijt, senior
adviseur bij Gemeentewerken Rotterdam en associate professor aan de TU
Delft. Samen met drie afstudeerders van de Hogeschool Rotterdam
ontwikkelde hij een op het eerste gezicht `onmogelijk' alternatief: een
sluis met gel in plaats van water en zonder deuren.
"De gel is stevig genoeg om water aan weerszijden tegen te houden, maar
dun genoeg om schepen door te laten", zegt De Gijt. "Achter een schip
`sluit' de gel zich weer. Voor het samenstellen hebben we begin dit
jaar twee maanden lang proeven in het laboratorium gedaan. In totaal
hebben we zo'n 1000 liter gemaakt, in tientallen verschillende
samenstellingen. Uiteindelijk bleek gelatine met bariet de juiste
`tegenstrijdige' eigenschappen te bezitten. Bariet wordt onder meer
gebruikt bij het boren naar olie."
Van de circa 3,5 kilometer lange gel-massa steekt alleen het middelste
deel van 1220 meter lengte boven water uit. Ervoor en erachter ligt de
`op- en afrit' onder een zeer flauwe hoek (1:60). De druk op een schip
als het tegen de gel vaart is vergelijkbaar met een watergolf bij
windkracht vijf en ligt dus ruim binnen de veiligheidsnormen. Schepen
komen in de gel hoger te liggen dan in het water door de grotere
opwaartse kracht van de gel. Ook die hoogte valt binnen de wettelijke
eisen.
Schepen kunnen niet zelfstandig door de `pudding' varen. Een
installatie op de wal trekt ze er met een snelheid van vier kilometer
per uur doorheen. Daarmee duurt de passage 53 minuten in plaats van de
gebruikelijke vier tot vijf uur. De energie die nodig is om de schepen
voort te trekken, wordt opgewekt door gebruik te maken van het
hoogteverschil van het water. Dat stroomt langs een turbine en wekt zo
energie op. Er wordt evenveel schone energie opgewekt als er nodig is
voor het voorttrekken.
De sluis is overal ter wereld toepasbaar, mits er voldoende ruimte
beschikbaar is. De lengte is afhankelijk van de hoogte van het te keren
water. Als de gelsluis op de overgang van zoet naar zout water wordt
toegepast, zoals in de Nieuwe Waterweg, is er nog een groot bijkomend
voordeel: zout water blijft volledig gescheiden van zoet water. Zo
wordt een bekend probleem, namelijk verzilting van weilanden,
voorkomen. Zout grondwater heeft nu desastreuze gevolgen voor
landbouwgewassen.
De schaalproeven in het laboratorium zijn succesvol verlopen. Daarmee
heeft het team bewezen dat het principe werkt. De volgende stap is het
opschalen van hun vinding middels een kleine praktijkproef. Met de
gegevens die daarbij worden verzameld zal het ontwerp verder worden
verfijnd en uitgewerkt. "Er liggen voor verschillende sectoren
fantastische kansen om hun innovatieve kracht te tonen, niet alleen
voor de waterbouw, maar ook voor de chemie in het produceren van de
gel", aldus De Gijt.
Inmiddels hebben de drie afstudeerders, Bob Heester, Nick Reijmers en
Matthijs van Joolingen, met het ontwerp al een prijs gewonnen: de Vitae
Talent Award 2011. Ze zien hun afstudeerontwerp vooral ook als
uithangbord voor hun studie. Heester: "Ik denk dat we hebben laten zien
dat civiele techniek veel meer zijn dan beton en staal, zoals vaak
wordt gedacht. Juist dit soort radicaal andere oplossingen is de kracht
van ingenieurs. Civiele techniek is vooral een heel creatief vak."
Aanvullende informatie
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Gemeentewerken
Rotterdam, afdeling Communicatie, Karin van Reeuwijk, tel. (010) 489
4333.
Gemeente Rotterdam