Membraantechnologie in Nederland, de blauwe energie
Geplaatst: 05 feb 2007, 21:29
Daar staat hij dan: het prototype van de revolutionaire membraantechnologie die een doorbraak in groene stroom kan ontketenen. Het lijkt allemaal zo simpel: drie bakjes met water (één met zoet water, één met zout water en één waarin ze samenkomen), enkele filters, een dynamo en een vliegwiel. En dan gebeurt het wonder: de kraantjes worden opengedraaid, het water vermengt zich, vloeit door de membranen (fijne filters) en... het vliegwiel gaat draaien.
Cees Buisman, wetenschappelijk hoofd van het Nederlandse watertechnologie instituut Wetsus en hoogleraar biologische kringlooptechnologie in Wageningen, kon zijn ogen niet geloven toen hij het vliegwiel zag draaien, die eerste keer. ‘Het is ongelooflijk dat je stroom kunt opwekken door niets anders te doen dan zoet en zout water met elkaar mengen!’ Buisman zag de praktische toepassingen direct voor zich: ‘In een land als Nederland stroomt per seconde 3300 kubieke meter zoet water de zee in. Op die plaatsen kun je met deze technologie minstens 1 megawatt elektriciteit per kubieke meter per seconde energie opwekken. Dat betekent dat je ruim 3000 megawatt aan stroom kan leveren.
Dat is voldoende voor ongeveer een kwart van alle Nederlandse huishoudens.’ Zover is het nog niet. Wel heeft Wetsus het ambitieuze plan opgevat om een deel van de Afsluitdijk van membranen te voorzien. ‘Stel’, zegt Buisman, ‘dat je anderhalve kilometer membranen kan aanleggen. Dat komt neer op 4 miljoen vierkante meter, waarmee je 200 megawatt per seconde kunt opwekken. Dat is genoeg om alle huishoudens van Groningen, Friesland en Drenthe van stroom te voorzien. Het betekent dat je alle kerncentrales en kolencentrales kunt sluiten.’ Ook in het buitenland zijn talrijke mogelijkheden, denkt Buisman. ‘Als je de wereldkaart erbij pakt, zie je dat veel grote steden aan zee liggen. Precies de plekken waar we blauwe stroom kunnen opwekken.’
Deze installaties kunnen op vrijwel alle plekken worden geplaatst waar rivieren in zee stromen en bij alle zeegemalen, die bescherming bieden tegen overstromingen. De technologie levert werkelijk schone energie, zonder enige schadelijke emissie en zonder een overschot aan brak water of zout te creëren. Het is bovendien niet ‘horizonvervuilend’, omdat de turbines onder water liggen. Daarnaast werken de centrales permanent, in tegenstelling tot wind- en zonne-energiecollectoren die afhankelijk zijn van het weer, en zijn de grondstoffen gratis en vrijwel onbeperkt beschikbaar. De technologie die Wetsus in Leeuwarden heeft geperfectioneerd, is al langer bekend, maar de hoge prijs is altijd een obstakel geweest voor een doorbraak. Volgens Buisman werd twintig jaar geleden nog duizend euro neergeteld voor een vierkante meter aan membranen; binnenkort is dat ongeveer één euro.
Deze techniek, Reversed Electro Dialysis (RED) genaamd, werkt eenvoudig. Wanneer zoet en zout water samenkomen, volgt zout een natuurwet: het wil van een hoge naar een lage concentratie. Daarbij komt kracht vrij die kan worden benut. Het filtersysteem is zo opgebouwd, dat de membranen de positief en negatief geladen ionen (deeltjes) van elkaar scheiden. Daardoor spoelt aan de ene kant van een membraan het zeewater en aan de andere kant het zoete water. Iedere keer dat een ion door het membraan gaat, wordt 0,1 volt aan stroom opgewekt. Per vierkante meter membraan moet dan zo’n 5 watt gaan opleveren. Momenteel wordt de laatste hand gelegd aan een demonstratiemodel van de RED-technologie in Harlingen die 20 kilowatt moet gaan leveren. Het model moet dit jaar gaan draaien en dan is Wetsus klaar voor het grote werk: een model van een halve megawatt bij de Afsluitdijk. De helft van de kosten voor onderzoek (250 duizend euro per jaar) worden door de Nederlandse overheid betaald. Voor de demo in Harlingen en de Afsluitdijk zal dat meer worden.
Wat is Wetsus?
Wetsus is een nieuw onderzoeksinstituut dat nieuwe, duurzame technologieën ontwikkelt om mondiale problemen op te lossen. Het onderzoeksgeld komt voornamelijk van de overheid, maar ook van bedrijven. Deze bedrijven zijn op zoek naar de commerciële haalbaarheid van nieuwe technologieën, die wordt onderzocht door de onderzoekers van diverse universiteiten, die aan Wetsus zijn verbonden. Wetsus is gevestigd in Leeuwarden.
Bron: http://www.wetsus.nl
Cees Buisman, wetenschappelijk hoofd van het Nederlandse watertechnologie instituut Wetsus en hoogleraar biologische kringlooptechnologie in Wageningen, kon zijn ogen niet geloven toen hij het vliegwiel zag draaien, die eerste keer. ‘Het is ongelooflijk dat je stroom kunt opwekken door niets anders te doen dan zoet en zout water met elkaar mengen!’ Buisman zag de praktische toepassingen direct voor zich: ‘In een land als Nederland stroomt per seconde 3300 kubieke meter zoet water de zee in. Op die plaatsen kun je met deze technologie minstens 1 megawatt elektriciteit per kubieke meter per seconde energie opwekken. Dat betekent dat je ruim 3000 megawatt aan stroom kan leveren.
Dat is voldoende voor ongeveer een kwart van alle Nederlandse huishoudens.’ Zover is het nog niet. Wel heeft Wetsus het ambitieuze plan opgevat om een deel van de Afsluitdijk van membranen te voorzien. ‘Stel’, zegt Buisman, ‘dat je anderhalve kilometer membranen kan aanleggen. Dat komt neer op 4 miljoen vierkante meter, waarmee je 200 megawatt per seconde kunt opwekken. Dat is genoeg om alle huishoudens van Groningen, Friesland en Drenthe van stroom te voorzien. Het betekent dat je alle kerncentrales en kolencentrales kunt sluiten.’ Ook in het buitenland zijn talrijke mogelijkheden, denkt Buisman. ‘Als je de wereldkaart erbij pakt, zie je dat veel grote steden aan zee liggen. Precies de plekken waar we blauwe stroom kunnen opwekken.’
Deze installaties kunnen op vrijwel alle plekken worden geplaatst waar rivieren in zee stromen en bij alle zeegemalen, die bescherming bieden tegen overstromingen. De technologie levert werkelijk schone energie, zonder enige schadelijke emissie en zonder een overschot aan brak water of zout te creëren. Het is bovendien niet ‘horizonvervuilend’, omdat de turbines onder water liggen. Daarnaast werken de centrales permanent, in tegenstelling tot wind- en zonne-energiecollectoren die afhankelijk zijn van het weer, en zijn de grondstoffen gratis en vrijwel onbeperkt beschikbaar. De technologie die Wetsus in Leeuwarden heeft geperfectioneerd, is al langer bekend, maar de hoge prijs is altijd een obstakel geweest voor een doorbraak. Volgens Buisman werd twintig jaar geleden nog duizend euro neergeteld voor een vierkante meter aan membranen; binnenkort is dat ongeveer één euro.
Deze techniek, Reversed Electro Dialysis (RED) genaamd, werkt eenvoudig. Wanneer zoet en zout water samenkomen, volgt zout een natuurwet: het wil van een hoge naar een lage concentratie. Daarbij komt kracht vrij die kan worden benut. Het filtersysteem is zo opgebouwd, dat de membranen de positief en negatief geladen ionen (deeltjes) van elkaar scheiden. Daardoor spoelt aan de ene kant van een membraan het zeewater en aan de andere kant het zoete water. Iedere keer dat een ion door het membraan gaat, wordt 0,1 volt aan stroom opgewekt. Per vierkante meter membraan moet dan zo’n 5 watt gaan opleveren. Momenteel wordt de laatste hand gelegd aan een demonstratiemodel van de RED-technologie in Harlingen die 20 kilowatt moet gaan leveren. Het model moet dit jaar gaan draaien en dan is Wetsus klaar voor het grote werk: een model van een halve megawatt bij de Afsluitdijk. De helft van de kosten voor onderzoek (250 duizend euro per jaar) worden door de Nederlandse overheid betaald. Voor de demo in Harlingen en de Afsluitdijk zal dat meer worden.
Wat is Wetsus?
Wetsus is een nieuw onderzoeksinstituut dat nieuwe, duurzame technologieën ontwikkelt om mondiale problemen op te lossen. Het onderzoeksgeld komt voornamelijk van de overheid, maar ook van bedrijven. Deze bedrijven zijn op zoek naar de commerciële haalbaarheid van nieuwe technologieën, die wordt onderzocht door de onderzoekers van diverse universiteiten, die aan Wetsus zijn verbonden. Wetsus is gevestigd in Leeuwarden.
Bron: http://www.wetsus.nl
