Blue Energy maakt optimaal - Eureka!Cup

Blue Energy maakt optimaal
20 METALEKTRO PROFIEL JULI 2008
Energie winnen uit het verschil in
zoutgehalte tussen zoet en zout
water. En daarmee in Nederland tien
keer zoveel energie opwekken als
nu met windmolens gebeurt. Het
lijkt een sterk verhaal. Maar dat is
het niet. De eerste stappen zijn
gezet voor een Blue Energy-centrale
in de Afsluitdijk. En op termijn kan
Blue Energy voorzien in een vijfde
Blue Energy is de energie die kan
worden gewonnen door gebruik te
maken van het verschil in zoutconcentratie
tussen zeewater en zoet water. De toegepaste
technologie is die van de omgekeerde
elektrodialyse. Er wordt gebruik
gemaakt van membranen. Dit zijn waterdichte
kunststof folies die zoutdoorlatend
zijn. Door deze membranen tussen het
rivierwater en het zeewater te plaatsen,
vindt menging plaats door zouttransport
door deze membranen. Omdat opgelost
zout bestaat uit positief geladen natriumionen
en negatief geladen chloride-ionen
zijn er ook twee typen membranen nodig:
één selectief doorlatend voor de positieve
ionen en één die alleen negatieve ionen
doorlaat. Door deze membranen nu afwisselend
tussen rivier- en zeewater te
plaatsen ontstaat een accu.
Lonen
Hoe ziet dat er in de praktijk uit? Het
proces wordt op de pagina hiernaast schematisch
weergegeven. Doordat de positieve
natrium-ionen naar links bewegen en
de negatieve chloride-ionen naar rechts,
van de Nederlandse
elektriciteitsbehoefte.
ontstaat er een ladingsstroom. Elk compartiment
met zeewater en rivierwater levert
een potentiaalverschil van 80 mV. Door het
plaatsen van meerdere compartimenten
achter elkaar, wordt het voltage hoger. De
elektroden aan het eind van de compartimenten
zorgen voor de omzetting van het
voltage naar elektrische stroom.
“Water is zo goed als gratis
en in Nederland zeker
ongelimiteerd beschikbaar”
In Nederland stroomt per seconde
gemiddeld meer dan 3.300 m3 zoet water
in zee. Het energiepotentieel is daarmee
3.300 megawatt, dat gebaseerd is op een
output van 1 megawatt per m3 zoet water
per seconde. Als er optimaal gebruik wordt
gemaakt van dit potentieel, zou in Nederland
met Blue Energy tien keer zoveel
energie kunnen worden opgewekt als nu
met windmolens gebeurt. Het zou betekenen
dat met Blue Energy in 20 procent
van de jaarlijkse Nederlandse elektriciteitsbehoefte
kan worden voorzien.
Toppers
Het principe van Blue Energy bestaat al
enige tijd, maar omdat de membranen zeer
kostbaar waren, was toepassing op grote
schaal onbetaalbaar. Een nieuw, beduidend
goedkoper, kunststof membraan,
heeft de deur opengezet voor verdere
ontwikkeling.
Wetsus is een in Leeuwarden gestationeerd
topinstituut, waarin vijf Nederlandse
universiteiten samenwerken met het
bedrijfsleven op het gebied van watertechnologie
en waterzuivering. Het was Hans
Weijers, van 1994 tot 1998 minister van
economische zaken in het kabinet Kok, die
met het idee kwam om topinstituten op
te richten, met het doel universiteiten en
bedrijfsleven te laten samenwerken om
de kennis te vergroten en sneller te
vermarkten. Vooral dat laatste kon wel een
steuntje in de rug gebruiken.
De universiteiten die in Wetsus participeren
zijn Wageningen, Delft, Groningen,
Twente en Eindhoven. Vanuit het bedrijfsleven
participeren circa 60 kleinere en
grotere bedrijven., waaronder Frisia Zout,
Magneto Special Anodes en Redstack (een

joint venture tussen Harlingen Holding
Industries, de moedermaatschappij van
Hubert Stavoren en FME-lid Landustrie en
Magneto Special Anodes).
Bij de ontwikkeling van Blue Energy
zitten deze partijen al vanaf het begin
samen om tafel. De kwaliteit van het
wetenschappelijk onderzoek wordt
gewaarborgd door de universiteiten.
De bedrijven zitten erbij om de resultaten
te vermarkten.
Gecompliceerd
Ir. Heleen Sombekke, projectmanager
bij Wetsus, vertelt dat de intentieovereenkomst
tussen Frisia Zout, Redstack en
Wetsus om samen te werken in onderzoek
naar Blue Energy al dateert van
12 december 2005.
De ontwikkeling van een Blue Energycentrale
is niet zo simpel als het op het
eerste gezicht lijkt. Sombekke: “De ontwikkeling
van een betaalbaar membraan is
één punt. Maar vergeet niet dat het water
dat langs de membranen wordt gevoerd
vol zit met beestjes en vervuiling. Hoe
voorkom je dat zo’n membraan dichtslibt?
1001 Klimaatoplossingen
gebruik van Holland Waterland
Verder moet goed worden onderzocht hoe
je precies die membranen in de modules
moet plaatsen en die modules in het hele
systeem. Wat werkt het beste?” Bij Wetsus
zijn drie promovendi gedetacheerd om
onderzoek te doen. “Dat doen ze bij ons in
Leeuwarden. We hebben hier een mooie
experimenteerhal met alle mogelijke faciliteiten,
het nieuwste van het nieuwste.”
Maar het onderzoek blijft niet beperkt
tot Leeuwarden.
Sombekke: “Onlangs, op 2 juni 2008,
heeft minister Maria van der Hoeven
Wetsalt geopend, een onderzoekslocatie
bij Frisia Zout in Harlingen op het gebied
van Blue Energy en ontzilting. Sombekke:
“Dat onderzoek gaat twee tot drie jaar
duren. Daarna wordt het in de Afsluitdijk
vervolgd.”
Puberteit
Het zal nog een aantal jaren vergen
voordat Blue Energy op grote schaal kan
worden toegepast. “Het staat niet meer
echt in de kinderschoenen, maar
volwassen is het ook nog niet. Blue Energy
is flink in de groei.” Sombekke verwacht dat
het “in het jaar 2020 wel zover is dat we
– zowel qua prijs als technologie – kunnen
concurreren met andere duurzame energiebronnen
als zonne- en windenergie.
Want dat Blue Energy duurzaam is staat
buiten kijf. Er wordt immers elektriciteit
geproduceerd zonder aanspraak te maken
op fossiele brandstoffen (water is zo goed
als gratis en in Nederland zeker ongelimiteerd
beschikbaar) en van schadelijke
emissies als CO2, NOx en SOx is geen
sprake. Bovendien kan Blue Energy een
belangrijke bijdrage leveren is de onafhankelijkheid
van fossiele brandstoffen en
de leveranciers daarvan.
www.1001klimaatoplossingen.nl
www.wetsus.nl
www.landustrie.nl
www.wetsalt.n
METALEKTRO PROFIEL JULI 2008 21